国产类CoWoS封装技术崛起 千亿资本涌入赛道

钛媒体APP 2025-07-31 07:27:59
A+ A-

国产类CoWoS封装技术崛起 千亿资本涌入赛道!近年来,AI芯片的持续火热推动了高带宽存储(HBM)需求激增。HBM与AI芯片的高效集成高度依赖CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)封装技术。作为先进封装领域的关键技术,CoWoS正成为全球半导体产业竞争的核心焦点,国产类CoWoS技术的崛起有望吸引千亿级资本涌入这一赛道。

CoWoS是台积电研发的革命性封装技术,其核心价值在于能在极小空间内实现多功能芯片的高效集成,通过异构器件的拼接与堆叠显著提升芯片性能。例如,HBM与AI芯片的结合若缺乏CoWoS结构,HBM在芯片上的布局将无从实现。从英伟达H100到AMD MI300,全球顶级AI芯片几乎都依赖这项技术。

CoWoS的技术思路与英特尔的Foveros、学术界的Hybrid Bonding相通,核心难点在于“CoW”(Die-to-Wafer,芯片-晶圆键合)环节。其技术原理为:在基板上增加一层硅中介层,芯片通过覆晶方式正面朝下连接至中介层,由中介层承担芯片间及芯片与基板的互连。由于硅中介层采用芯片级工艺制造,布线密度可低至10μm以下,能实现芯片的紧密堆叠。

目前,全球先进AI芯片的CoWoS服务几乎由台积电垄断。Yole数据显示,先进封装市场未来几年复合增速将达40%,其中3D封装增速超100%,且近40%的HBM未来将依赖混合键合封装,硅光高速互连也将融入这一技术体系。台积电计划在2024年将CoWoS产能提高到每月36000片,到2026年时达到13万片每月。不仅要提高产能,还要拓展CoWoS技术,在2027年实现超大版晶圆上芯片 (CoWoS) 封装技术的认证,一次性能够提供九个光罩尺寸的中介层和12个HBM4内存堆栈。

实际上,台积电在2011年推出CoWoS技术时,初期并未获得客户青睐。华为是台积电CoWoS技术的首个客户。根据公开信息,华为在2014年首次采用该技术,海思Hi1616芯片成为CoWoS工艺的首个应用案例。

全球CoWoS产能供应商可分为五类,但能满足先进计算芯片需求的产能有限,核心瓶颈在于高良率。台积电提供全栈CoWoS服务,是目前唯一能兼顾高工艺节点与高良率的厂商。其他供应商包括台积电+第三方封装厂、第三方代工+OSAT、三星与英特尔以及国内厂商。相较于其他制造工序,CoWoS并非存在极高的前沿技术门槛,其核心难点在于如何在高微缩制程下保障高良率。

未来趋势来看,全球大部分2.5D封装或将采用前道与后道合作模式:前道晶圆厂提供中介层完成CoW环节,后道封装厂则依托载板资源完成WoS环节。此外,CoWoS技术将向更多场景下沉,未来多数非移动设备中的AI与HPC产品都将依赖CoWoS封装。

国内也在研发相关先进封装技术。近年来的AI芯片让台积电的CoWoS封装大放异彩,国产厂商也在推动类CoWoS封装技术发展和产能扩张。国内CoWoS封装领域的核心厂商主要包括盛合晶微与通富微电。

盛合晶微作为华为合作体系内的核心厂商,承担着华为昇腾、鲲鹏芯片的先进封装任务。其前身是中芯国际与长电科技联合孵化的中芯长电,技术根基深厚,是中国大陆唯一实现2.5D芯粒量产的企业。据Yole数据,2023年其营收增速位列全球封测行业第一;2022年营收达2.7亿美元(同比+17%);2024年更获超50亿元融资,用于加速三维多芯片集成项目。公司IPO辅导验收已完成,上市在即。

通富微电在国内外均设有厂区,同样布局Chiplet封装及前道中介层生产,业务重心以服务国内市场为主。此前市场曾传闻“AMD将MI300的CoWoS封装代工委托给通富微电”,后证实为误传。实际情况是:AMD曾计划将封装的bumping工序交由通富微电槟城工厂负责,但最终未达成合作。

目前,盛合晶微与通富微电在CoWoS封装环节仍存在良率缺陷。由于先进封装工艺复杂度高,良率提升是一个渐进过程,这也是二者当前需要突破的核心课题。除上述头部企业外,其他具备技术储备的封装厂商也在积极切入先进封装赛道,甬矽电子便是典型代表。甬矽电子已实现量产的2.5D封装技术,在工艺流程和设备应用方面与HBM封装工艺存在一定的重叠和关联。基于此,甬矽电子在封装制造领域积累了丰富的经验和较强的技术实力,为未来涉足HBM封装市场奠定了坚实基础。

然而,甬矽电子也明确指出,公司是否参与HBM封装业务,将主要取决于与存储芯片制造商在商业合作模式上的契机和战略匹配。随着人工智能、云计算、大数据等应用的快速发展,市场对高性能、高带宽存储解决方案的需求日益增长,HBM作为关键存储技术之一,具备广阔的发展前景和市场空间。甬矽电子若能成功抓住这一机遇,结合公司已有的2.5D封装技术基础,积极参与HBM封装产业链,将有望进一步提升公司在先进封装领域的市场竞争力和技术影响力。

责任编辑:0882

热点新闻

精彩推荐

加载更多……