AI大勢(shì)之下，高性能AI芯片需求緊俏，與之相關(guān)的CoWoS先進(jìn)封裝產(chǎn)能告急，AI芯片大廠加速生產(chǎn)的同時(shí)，也在積極尋求其他先進(jìn)封裝技術(shù)，以緩解AI芯片供應(yīng)不足的難題。


CoWoS產(chǎn)能吃緊

今年3月AI芯片大廠英偉達(dá)發(fā)布了平臺(tái)Blackwell，包括B系列GPU及整合NVIDIA自家Grace Arm CPU的GB200等。

與前一代GH200相比，GB200性能與功耗均大幅升級(jí)，因而備受關(guān)注，未來(lái)需求有望持續(xù)增長(zhǎng)。

全球市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)TrendForce集邦咨詢今年4月調(diào)查顯示，供應(yīng)鏈對(duì)NVIDIA GB200寄予厚望，預(yù)估2025年出貨量有機(jī)會(huì)突破百萬(wàn)顆，占NVIDIA高端GPU近4~5成。

臺(tái)積電CoWoS產(chǎn)能也將同步成長(zhǎng)，集邦咨詢表示，英偉達(dá)B系列包含GB200、B100、B200等將耗費(fèi)更多CoWoS產(chǎn)能，臺(tái)積電（TSMC）亦提升2024全年CoWoS產(chǎn)能需求，預(yù)估至年底每月產(chǎn)能將逼近40k，相較2023年總產(chǎn)能提升逾150%；2025年規(guī)劃總產(chǎn)能有機(jī)會(huì)幾近倍增，其中英偉達(dá)需求占比將逾半數(shù)。

不過(guò)，業(yè)界指出，AI爆發(fā)式發(fā)展浪潮下，CoWoS當(dāng)前仍難以滿足高性能AI芯片需求，主要問(wèn)題在于芯片變大以及HBM堆疊。

英偉達(dá)B200、B100等產(chǎn)品使芯片中間層面積（interposer area）變大，這意味著12英寸晶圓能切割出的芯片數(shù)量減少，CoWoS難于滿足AI芯片需求；同時(shí)隨著HBM不斷迭代，HBM涵蓋的DRAM數(shù)量同步上升，這對(duì)CoWoS封裝而言也是一大挑戰(zhàn)。


FOPLP成重要替補(bǔ)

據(jù)海外媒體稱，為緩解CoWoS先進(jìn)封裝產(chǎn)能吃緊問(wèn)題，英偉達(dá)正規(guī)劃將其GB200提早導(dǎo)入扇出面板級(jí)封裝（FOPLP），從原訂2026年提前到2025年。

報(bào)道稱，機(jī)構(gòu)最新報(bào)告也證實(shí)相關(guān)消息，并點(diǎn)出英偉達(dá)GB200供應(yīng)鏈已啟動(dòng)，目前正在設(shè)計(jì)微調(diào)和測(cè)試階段；從CoWoS先進(jìn)封裝產(chǎn)能研判，今年下半年估計(jì)將有42萬(wàn)顆GB200送至下游市場(chǎng)，明年產(chǎn)出量上看150萬(wàn)至200萬(wàn)顆。

整體來(lái)看，在CoWoS產(chǎn)能供不應(yīng)求的趨勢(shì)下，業(yè)界預(yù)期同樣是先進(jìn)封裝的扇出面板級(jí)封裝，有望成為紓解AI芯片供應(yīng)的利器。

扇出面板級(jí)封裝具備多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，可容納更多的I／O數(shù)、效能更強(qiáng)大、節(jié)省電力消耗。

值得注意的是，扇出面板級(jí)封裝可使用玻璃基板/PCB基板/封膠基板。


玻璃基板或成未來(lái)先進(jìn)封裝重要賽道

早在2023年9月，英偉達(dá)就曾宣布計(jì)劃在2026年至2030年投入對(duì)用于下一代先進(jìn)封裝的玻璃基板的量產(chǎn)，以實(shí)現(xiàn)單一封裝內(nèi)晶體管數(shù)量的增加，并推動(dòng)摩爾定律的持續(xù)發(fā)展。公司還透露，已在亞利桑那州的工廠投資10億美元，建立玻璃基板的研發(fā)和供應(yīng)鏈設(shè)施。

此外，英特爾、三星、AMD、蘋(píng)果等大廠也紛紛表示將采用或研究玻璃基板芯片封裝技術(shù)，多家公司公開(kāi)其在TGV（玻璃通孔技術(shù)）領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展。例如，帝爾激光宣布其TGV激光微孔設(shè)備已實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)，同時(shí)IGBT激光退火設(shè)備和晶圓激光隱切設(shè)備正在開(kāi)發(fā)中；五方光電的TGV玻璃通孔項(xiàng)目正在進(jìn)行樣品測(cè)試和量產(chǎn)線調(diào)試；沃格光電宣稱擁有TGV載板的核心工藝技術(shù)，包括玻璃基薄化、雙面PVD銅金屬化以及通孔制作等關(guān)鍵技術(shù)。

近年來(lái)，中國(guó)企業(yè)在PCB市場(chǎng)、封裝基板已經(jīng)取得顯著發(fā)展，而玻璃基板的出現(xiàn)亦為行業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇。與傳統(tǒng)的有機(jī)基板相比，玻璃基板作為新型封裝基板材料，具有一系列顯著的優(yōu)點(diǎn)：

機(jī)械穩(wěn)定性：玻璃的主要成分二氧化硅，在高溫環(huán)境下更加穩(wěn)定性。這種材料的機(jī)械強(qiáng)度遠(yuǎn)高于有機(jī)基板，在封裝過(guò)程中能夠更有效地應(yīng)對(duì)高溫環(huán)境，優(yōu)化高性能芯片的熱管理，減少翹曲和變形。

信號(hào)完整性和路由能力：玻璃芯獨(dú)特的電氣性能，使其介電損耗更低，確保信號(hào)和電力的傳輸更清晰。在信號(hào)傳輸過(guò)程中，降低了功率損耗，增強(qiáng)了整體芯片效率，這對(duì)于高性能處理器的制造至關(guān)重要。

互連密度：玻璃基板支持更高的互連密度，即可以實(shí)現(xiàn)更緊密的互連間距。這對(duì)于推動(dòng)下一代系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）的電力和信號(hào)傳輸能力至關(guān)重要。

英特爾也表示，玻璃基板憑借其卓越的機(jī)械、物理和光學(xué)屬性，能夠構(gòu)建性能更高的多芯片SiP解決方案。該技術(shù)能夠在芯片上增加高達(dá)50%的裸片數(shù)量，進(jìn)而容納更多的Chiplet。通過(guò)在單一封裝中集成更多的晶體管，預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的算力。

盡管玻璃基板的優(yōu)勢(shì)明顯，但其制造成本仍高于有機(jī)基板，且其商業(yè)化進(jìn)程需要構(gòu)建一個(gè)全面的支持性生態(tài)系統(tǒng)。然而，隨著生產(chǎn)技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化和規(guī)?；a(chǎn)的推進(jìn)，預(yù)期玻璃基板的成本將逐步下降，這將促進(jìn)其在電子產(chǎn)品中的廣泛應(yīng)用。

據(jù)Prismark統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)到2026年，全球集成電路（IC）封裝基板市場(chǎng)的規(guī)模將達(dá)到214億美元。隨著英特爾等主要制造商入局，玻璃基板替代傳統(tǒng)硅基板的步伐將加快。預(yù)測(cè)在接下來(lái)的3年內(nèi)，玻璃基板的市場(chǎng)占有率將達(dá)到30%，5年內(nèi)滲透率將超過(guò)50%。


先進(jìn)封裝貢獻(xiàn)主要增量

半導(dǎo)體封測(cè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)模式主要分為兩類(lèi)，一類(lèi)是屬于垂直制造商（IDM）的封測(cè)企業(yè)，另一類(lèi)是獨(dú)立于垂直制造商的第三方代工封測(cè)企業(yè)，我國(guó)的封測(cè)企業(yè)企業(yè)均屬于代工類(lèi)封測(cè)企業(yè)。由于進(jìn)入門(mén)檻較低，在我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，封測(cè)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了優(yōu)先發(fā)展。據(jù)芯思想研究院數(shù)據(jù)，2022年全球委外封測(cè)市場(chǎng)占有率前十企業(yè)中，中國(guó)大陸一共有4家企業(yè)上榜，分別為長(zhǎng)電科技、通富微電、華天科技、智路封測(cè)，合計(jì)市場(chǎng)占有率為24.55%。

出于技術(shù)、成本、效益等方面的考量，垂直制造商的封測(cè)業(yè)務(wù)基本委派第三方來(lái)代工，促使封測(cè)市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，期間我國(guó)企業(yè)通過(guò)自研與并購(gòu)雙核并驅(qū)發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；l(fā)展與國(guó)產(chǎn)化替代，也基本解決了生存問(wèn)題，下一階段的發(fā)展目標(biāo)開(kāi)始轉(zhuǎn)向核心競(jìng)爭(zhēng)力的構(gòu)建。

據(jù)集微咨詢預(yù)測(cè)，2023年全球封測(cè)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為822億美元，同比增長(zhǎng)僅有0.86%，同期全球先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模為408億美元，同比增長(zhǎng)7.9%，預(yù)計(jì)到2026年先進(jìn)封裝市場(chǎng)占有率將超過(guò)傳統(tǒng)封裝市場(chǎng)，達(dá)到50.2%，換言之，先進(jìn)封裝將成為未來(lái)封裝市場(chǎng)的主要增量。與其在傳統(tǒng)封裝領(lǐng)域里打價(jià)格戰(zhàn)、或等待行業(yè)周期紅利反哺，不如扎人先進(jìn)封裝技術(shù)研發(fā)浪潮中去，形成新質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)力，尤其是我國(guó)的封測(cè)企業(yè)還是以獨(dú)立代工類(lèi)為主，若是沒(méi)有技術(shù)、成本優(yōu)勢(shì)，如何保障行業(yè)地位的延續(xù)與突破。

或許正因?yàn)榇ば再|(zhì)的被動(dòng)性，我國(guó)頭部封測(cè)企業(yè)在封裝技術(shù)的研發(fā)里一直保持著較高研發(fā)投入，核心服務(wù)向先進(jìn)封裝靠攏。從收入占比結(jié)構(gòu)來(lái)看，甬矽電子先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)收入占比為100%，通富微電、華天科技、長(zhǎng)電科技的先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)收入占比也達(dá)到了65%及以上。期待在這場(chǎng)新發(fā)展趨勢(shì)中，國(guó)內(nèi)企業(yè)能夠繼續(xù)搶占先機(jī)。