台积电的CoWoS先进封装技术需求呈现爆炸式增长态势。据行业媒体披露,继英伟达在10月份宣布增加订单后,苹果、AMD、博通、迈威尔等关键客户近期纷纷向台积电追加CoWoS订单。为满足这五大客户的庞大需求,台积电正加速扩充CoWoS先进封装产能,计划将明年月产能提升至原定目标的120%,达到3.5万片——这意味着台积电明年的CoWoS月产能将实现120%的显著增长。与此同时,台积电还向多家先进封装设备供应商追加订单,要求这些厂商全力支持其产能扩张计划。业内分析认为,台积电追加的设备订单将在明年上半年开始安装并进入试产阶段,预计明年下半年正式投入量产。
台积电高层曾明确表示,客户要求增加先进封装产能并非出于半导体先进制程成本考量,而是为了满足日益增长的系统性能需求,包括提升数据传输速率和降低能耗等关键因素。
一、CoWoS是台积电创新的2.5D先进封装解决方案
CoWoS(ChipOnWaferOnSubstrate)是台积电自主研发的一种2.5D先进封装技术,该技术由CoW(ChiponWafer)和oS(OnSubstrate)两部分组合而成:首先通过CoW封装工艺将芯片连接到硅晶圆上,然后将CoW芯片与基板进行连接,最终形成完整的CoWoS封装。其核心技术在于将不同功能的芯片堆叠在同一片硅中介层上,实现多芯片间的紧密互联。在硅中介层中,台积电采用微凸块(μBmps)和硅通孔(TSV)等先进技术,替代传统引线键合方式连接裸片,大幅提升了互联密度和数据传输带宽。CoWoS技术不仅能显著提升系统性能、降低功耗、缩小封装体积,还为台积电在下一代封装技术领域的持续领先奠定了坚实基础。
从行业整体来看,先进封装技术的出现为集成电路产业带来了巨大发展机遇,通过封装技术实现芯片高密度集成、性能提升、体积微型化和成本优化等目标已成为可能。先进封装技术正逐渐成为推动集成电路产业发展的新动力。
根据Yole发布的行业报告预测,2014年先进封装在全球封装市场的占比约为39%,到2022年已提升至47%,预计到2025年将接近50%。在先进封装市场中,2.5D/3D封装技术的增长速度最快,在2021-2027年间复合年均增长率(CAGR)达到14.34%,主要得益于AI、高性能计算(HPC)、高带宽内存(HBM)等应用的强劲需求。
二、人工智能技术的快速发展推动CoWoS需求激增
目前,AI及高性能运算芯片厂商普遍采用台积电的CoWoS封装技术。据台积电内部预测,随着AI技术的快速发展,CoWoS需求将持续快速增长,其产能供应已出现紧张局面,预计将在2024-2025年期间进行产能扩张。由于CoWoS相关设备的交货周期仍长达8个月,台积电作为全球领先的代工企业,其CoWoS封装产能的不足进一步凸显了整个产业链的供不应求状况。
三、相关上市公司:芯源微、同兴达、甬矽电子
【芯源微】专注于生产销售后道涂胶显影设备及单片式湿法设备,这些设备可广泛应用于inPFO、CoWoS等多种封装工艺路线。公司后道先进封装设备已作为主流机型批量应用于台积电、长电科技、华天科技、通富微电、晶方科技、中芯绍兴、中芯宁波等国内顶尖企业,已成为客户的主力量产设备供应商。
【同兴达】其子公司昆山同兴达芯片先进封测(GoldBump)团队在chiplet相关技术方面具备领先优势,由于台积电CoWoS封测产能有限,部分订单已外溢至日月光,昆山同兴达与日月新半导体(昆山)建立了紧密的合作关系。
【甬矽电子】先进封装产品占比接近100%,设计客户资源优质,稼动率已呈现明显改善趋势。此外,公司Bump产线建设正在加速推进。Bump、RDL、TSV等工艺是先进封装的前中道关键环节,其中Bump能力的完善不仅能帮助公司提升一体化先进封装能力并增加附加值,还能使其率先涉足CoWoS等前沿Chiplet技术领域。