近期業內消息指出,全球半導體代工巨頭臺積電(TSMC)正持續推進其先進封裝技術布局,其中備受關注的扇出型面板級封裝(Fan-Out Panel Level Packaging, FOPLP)技術已被整合至其核心的CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)平臺路線圖中,并設定了明確的量產目標——計劃在2028年底至2029年間實現該技術的規模化量產。這一動向不僅標志著臺積電在超越摩爾定律領域的關鍵進展,也預示著先進封裝技術競爭將進入新的階段。
一、 技術演進:從CoWoS到集成FOPLP
臺積電的CoWoS平臺是其面向高性能計算(HPC)、人工智能(AI)芯片等高端市場的旗艦級2.5D/3D封裝解決方案,通過將邏輯芯片、高頻寬存儲器(HBM)等異質芯片整合在硅中介層上,再封裝至基板,顯著提升了系統性能、功耗效率與集成密度。目前主流的CoWoS技術基于晶圓級工藝。
而FOPLP技術被視為下一代重要方向。其核心區別在于將加工載體從傳統的圓形“晶圓”(Wafer)轉換為更大面積的方形“面板”(Panel),類似于顯示面板的制造方式。理論上,使用更大尺寸的面板(例如500mm x 500mm或更大)進行同步封裝,能夠一次處理更多的芯片,從而大幅提升生產效率和產能,降低單位成本,這對于需要大規模封裝的復雜芯片系統至關重要。
將FOPLP整合進CoWoS路線圖(或可稱為“CoWoS-FOPLP”或類似變體),意味著臺積電旨在融合面板級封裝的高效率與CoWoS平臺的高性能、高密度互連優勢,打造更具成本競爭力和規模效應的先進封裝產品。
二、 量產目標:為何定在2028-2029年?
設定2028年底至2029年的量產時間點,體現了臺積電務實的技術開發與產業化節奏。FOPLP技術雖然前景廣闊,但面臨一系列工程挑戰:
- 技術難點:大尺寸面板在加工過程中的翹曲(Warpage)控制、熱應力管理、光刻與蝕刻的均勻性、良率提升等問題,都比晶圓級工藝更為復雜。需要材料、設備、工藝制程上的全面創新與磨合。
- 生態鏈協同:FOPLP需要與之匹配的新型材料(如面板級封裝樹脂、介電材料)、專用設備(如面板級光刻機、涂布機、檢測設備)以及設計工具和標準。構建成熟的供應鏈和產業生態需要時間。
- 市場需求對接:該時間點也與未來幾年AI、HPC、自動駕駛等領域對更高算力、更高帶寬、更低功耗芯片的爆炸性需求預測相契合。到2020年代末,預計單靠微縮晶體管尺寸帶來的性能提升將愈加困難且昂貴,先進封裝的價值將更加凸顯。臺積電此時推出成熟的FOPLP-enhanced CoWoS方案,正是為了搶占下一波技術需求的制高點。
三、 戰略意義:鞏固封裝領導地位,服務全球客戶
- 鞏固技術護城河:在英特爾、三星等競爭對手也大力投資先進封裝(如英特爾的Foveros Direct、三星的I-Cube等)的背景下,臺積電通過前瞻布局FOPLP,旨在保持其在高端封裝領域的技術領先性和產能優勢。CoWoS產能近年來持續供不應求,FOPLP被認為是解決未來產能瓶頸的關鍵路徑之一。
- 提供全方位技術服務:正如消息中提及的“技術服務”,臺積電此舉不僅是提供一種封裝工藝,更是為其客戶(如蘋果、英偉達、AMD等)提供從芯片設計、制造到先進封裝、測試的完整、高效、定制化的系統級解決方案。集成FOPLP的CoWoS平臺將為客戶提供更優的性能-成本權衡選項,增強客戶粘性。
- 驅動產業創新:臺積電的規模化投入將有力拉動整個FOPLP供應鏈的發展,加速相關設備、材料的研發與成熟,推動面板級封裝技術從研發走向大規模商業化應用,對全球半導體封裝產業格局產生深遠影響。
臺積電將FOPLP先進封裝技術納入CoWoS平臺藍圖并設定明確的遠期量產目標,是一次重要的戰略宣示。它展現了臺積電在“后摩爾時代”通過系統級創新延續技術領先地位的決心。從2024年到2028年,這數年的研發與產能建設期,將是攻克技術難關、構建產業生態的關鍵窗口。如果計劃順利實施,屆時量產的FOPLP-enhanced CoWoS技術,有望為下一代高性能計算芯片提供更強大、更經濟的基礎支撐,進一步夯實臺積電在全球半導體產業鏈中的核心地位。全球芯片設計公司及終端應用市場,都將密切關注這一技術路線的后續進展。