在全球AI芯片需求持续爆发、先进封装产能严重供不应求的当下,晶圆代工龙头台积电正全力推进新一代先进封装平台“CoPoS”(Chip-on-Panel-on-Substrate)。根据供应链最新消息,台积电已成功取得相关材料与耗材,并正式启动生产线与机台的验证测试阶段,这标志着被视为延续台积电领先地位的新一代封装技术,已迈出关键一步。
台积电CoPoS试产线已建置,供应商正积极配合
CoPoS本质上可以理解为CoWoS的面板化升级版。它将传统的圆形硅晶圆中介层替换为方形的玻璃或有机面板,这种“化圆为方”的策略带来了显著的物理优势。
比如,在面积利用率方面,传统12英寸圆形晶圆在放置方形AI芯片时,边角空间无法利用,面积利用率仅约65%;而方形面板能将利用率极致推升至95%。以英伟达B200芯片为例,12英寸圆形晶圆仅能放4组,而同尺寸的方形面板保守估计可容纳9至16组,相当于在相同材料面积下实现产能翻倍。这一变革不仅大幅提升产量,也减少废料,符合ESG节能减碳目标。
此外,CoPoS的面板尺寸可达310x310毫米、515x510毫米甚至750x620毫米,远超传统300毫米圆形晶圆,为大尺寸AI/HPC芯片封装提供了技术支撑。
早在6月4日召开的台积电股东会上,台积电董事长魏哲家就首度公开证实,台积电已正式建置CoPoS试产线。他表示,CoPoS先进封装技术已在试产线上运行,预计需要二至三年,产量才会达到相当大的规模。他强调,先进封装与新材料技术迭代无捷径,产业落地的核心在于与终端客户联合验证迭代、持续优化量产效率、严控良率,保障规模化商用的稳定性与可靠性。
据供应链透露,为了避免英特尔与三星等竞争对手的超越,台积电正加速布局,首条CoPoS试产线落脚于台积电子公司采钰的龙潭厂区,并已规划于2026年下半年至2027年间实现小批量产出。
随着关键材料与耗材顺利到位,目前已全面进入导入生产线与机台验证的核心测试阶段。供应链透露的CoPoS首波设备供应商阵容强大,除TEL创、科、应用材料等国际大厂外,还包含了十余家台系设备厂。这些台系设备厂商涵盖多个关键环节:负责湿制程的辛耘与弘塑,专攻自动化设备的家登、盟立与万润,负责热制程及烘烤设备的志圣与印能,以及负责AOI光学检测的大量、倍利科与晶彩科等。这些厂商多数延续了原先的CoWoS供应链基础,正倾全力协助台积电打通新一波的先进封装产能。
台积电之所以急于推进CoPoS,核心原因在于解决现有的产能与技术瓶颈。尽管现有的CoWoS产能预计至2026年底将扩增至每月13万片,但订单满足率仍仅约80%,使得英伟达等大厂仍需排队等候。此外,随着AI运算需求提升,单颗芯片封装尺寸已突破光罩极限,传统封装面临严峻的空间挑战。
然而,从圆形晶圆转向方形面板伴随着极高的技术门槛。首先是翘曲问题,方形结构在边角容易产生应力集中与热膨胀不均,导致基板变形。其次,传统半导体设备多为圆形对称设计,转换为方形基板意味着数百道程序必须重新设计与整合,系统难度极高。此外,任何局部瑕疵都可能影响整片面板良率,对量测、检测、清洗与对位设备提出了更高要求。
随着供应链证实材料到位并启动机台验证,显示台积电已有节奏地在克服这些难关。
2028年底嘉义厂量产,美国厂同步规划
由于CoPoS技术将主要服务于AI等高端应用领域,因此AI芯片厂商将会是主要客户。据业界消息,台积电当前最大的CoWoS客户英伟达有望率先导入,AMD和博通预计也会跟进下单。
按照目前的规划,2026年将进行试产验证,采钰厂试产线启动,设备验证全面进行中;2026年下半年至2027年实现小批量产出,进行初期样品验证;2027年转入技术深化开发阶段;2028年进行制程验证,为大规模量产做准备。
台积电规划将嘉义AP7厂作为CoPoS量产的核心基地,该厂区的P4、P5厂将导入CoPoS技术,预计于2028年底至2029年实现大规模量产。此外,台积电在美国亚利桑那州也同步规划先进封装厂,其中一座将以CoPoS为主。
业内人士指出,玻璃基板是AI/HPC先进封装向大尺寸、高带宽、高密度演进的重要材料平台。随着台积电CoPoS试产线的建置,2026年被视为玻璃基板封装产业化的启动元年,2027年以小批量送样验证为主,2028年后逐步进入产能释放阶段。
编辑:芯智讯-浪客剑