台积电CoWoS产能2025年翻倍,竞争对手紧追不舍

  近日 SemiWiki 发布数据报告称,台积电的先进封装 CoWoS 月产能(WPM)在 2025 年将达到 6.5 万片/月至 7.5 万片/月,而 2024 年的产能为 3.5 万片/月至 4 万片/月,今年产能预计将翻一倍。此前,台积电 CEO 魏哲家在去年财报业绩会上表示,2024 年台积电先进封装产能处于供不应求的状态,状态会持续到 2025 年,并将于 2025 年或 2026 年实现供需平衡。

  该报告预计,英伟达是 2025 年台积电 CoWoS 的最主要客户,占整体产能 63%。同时根据光大证券,博通、AMD、美满、亚马逊等芯片大厂均对台积电 CoWoS 的需求持续增加。

  不过根据 SemiWiki 预计,博通、AMD 和美满仅占 2025 年台积电整体 CoWoS 产能 10% 左右,而亚马逊、Intel Habana 等仅占3% 左右份额。台积电的 CoWoS 产能可能在 2025 年主要供给于英伟达,对于其它企业而言,其 CoWoS 可能仍处于供不应求的情况。

  CoWoS 是台积电推出的 2.5D 先进封装服务,是英伟达生产 H100、B100 等 GPU 必不可少的制造工艺。CoWoS 的技术路线图显示,台积电目前主要采用的是 CoWoS-S/L/R三种(按照 CoWoS 的中介层不同进行的区分),采用 3.3 倍光罩尺寸,同时封装 8 个 HBM3。台积电预计到 2027 年,公司主要采用 CoWoS-L,8 倍光罩尺寸,可同时封装 12 个 HBM4。此外,台积电还推出了 3D 先进封装,名叫 SoIC。

  业界认为摩尔定律正走向物理极限,通过先进封装提升芯片性能成为大势所趋。不仅台积电推出了 2.5D 及 3D 先进封装,而且另两家头部晶圆厂也纷纷推出相关服务。三星电子推出I-Cube、H-Cube 和X-Cube 三种先进封装,前两者属于 2.5D 封装,后者为 3D 封装。英特尔也推出 EMIB、Foveros、Co-EMIB 等 2.5D 和 3D 封装服务。

  目前台积电处于领先地位。一位晶圆代工业者表示,台积电的优势在于良率的 know how,而这来自于多年的实际生产经验积累。

  一位从事先进封装 EDA 的人士告诉记者,2.5D 封装领域竞争的核心在于良率,并且良率的微小差别就会产生巨大成本差异:“2.5D 或 3D 先进封装,封装的是 GPU、CPU、HBM 等,一旦封装出错,就有可能损坏这些芯片,而这些芯片价格昂贵。”她进一步指出,即使上述芯片未损坏,出现差错后,先进封装采用的高价值基板也会受损,并且市场化时间拉长,也会大幅抬升成本。

  虽然台积电在良率上略胜一筹,但是其它厂商在技术上也有创新。CoWoS 采用的 TSV 中介层被认为价格昂贵,也有厂商尝试替代 TSV 中介层来降低成本,比如英特尔。英特尔推出 EMIB 的 2.5D 封装采用了硅桥,而非 TSV 中介层,进而避免了制造 TSV 中介层的工艺难度和高昂成本问题。此外,英特尔还将 EMIB 和 Foveros(英特尔另一种 2.5D 和 3D 封装技术)相融合,推出了 3.5D EMIB。

  除了台积电、三星和英特尔进军该领域外,封测厂也在尝试,包括日月光、安靠等。上述晶圆厂代工人士认为,此类先进封装涉及晶圆制造的前段制程,而封测厂少有涉猎,因而缺乏相关制造经验,所以对于未来高性能要求的先进封装只能晶圆厂做,封测厂难有竞争力。不过,一位为晶圆厂制定先进封装方案的人士认为,上述看法过于绝对,在封测厂完成整套 2.5D 或 3D 先进封装在未来是完全可行的。

  (本文来自第一财经)