台积电经营方面有哪些看点?

台积电经营方面有哪些看点?

最佳答案 匿名用户编辑于2025/09/12 14:31

CoWoS+InFO+SoIC 构建 3D Fabric 平台。

台积电在先进封装领域起步早、投入大,是全球先进封装技术和产能布局的行业领军者。 2008 年台积电设立集成互连与封装开发部门(IIPD),2011 年即率先推出 CoWoS 平台, 2020 年又正式发布 3DFabric 计算平台,覆盖 SoIC(前端 3D 堆叠)、CoWoS 与 InFO(后 端先进封装)等多元技术路线,为同构和异构集成客户提供全方位解决方案。公司凭借 持续创新和强大产能,实现与 NVIDIA、AMD、苹果等全球头部芯片设计企业的深度绑 定,成为 AI、高端消费电子和先进逻辑芯片的首选代工与封装平台。 CoWoS 平台持续迭代,成为 AI 及高性能计算主流封装方案。CoWoS(Chip-on-Wafer-onSubstrate)是台积电最具代表性的 2.5D/3D 先进封装平台,其架构可分为两部分:CoW (Chip-on-Wafer)阶段,将芯片堆叠于硅中介层上;WoS(Wafer-on-Substrate)阶段,则 将完成堆叠的中介层整体封装到有机基板上。该技术利用硅通孔(TSV)与微凸块实现互 连,能够将 GPU、AI 加速器等先进逻辑芯片与 HBM 模块紧密集成,有效缩短数据传输 路径并提升吞吐量,为 AI 训练、高性能计算(HPC)等带宽和算力需求极高的场景提供 理想解决方案。

自 2012 年率先量产 CoWoS 以来,围绕封装尺寸、布线能力及集成密度持续优化,台积 电 CoWoS 形成了 CoWoS-S/R/L 3 个版本: (1) CoWoS-S:采用单片硅中介层+硅通孔 TSV实现芯片与基板之间的高速电信号传输, 但大尺寸单片硅中介层在制造中存在良率瓶颈,限制了进一步放大封装面积的能力。 (2) CoWoS-R:以有机中介层+细间距重布线层(RDL)取代 CoWoS-S 的硅中介层,可 在 HBM 与逻辑芯片之间以及芯片与基板之间提供高速互连。RDL 能够缓冲基板与 中介层热膨胀系数不匹配引起的应力,提升封装可靠性与良率。 (3) CoWoS-L:采用局部硅互连(LSI)+RDL 中介层构成重组中介层,在保留硅通孔(TSV) 高速互连优势的同时,减少大面积硅中介层带来的良率问题。此外,CoWoS-L 支持 在逻辑芯片下方集成额外元件的能力,例如独立的 IPD(集成无源器件),使其具有 更好 SI/PI 性能。

CoWoS 经历 6 代迭代,演进方向围绕扩大中介层尺寸与提升可集成 HBM 容量。2011 年,第一代 CoWoS 采用最大尺寸约 775mm²(28mm×28mm)的硅中介层,最多可搭载一 颗 HBM。第三代 CoWoS 实现了 GPU 逻辑芯片与 HBM 的首次组合封装,并在后续版本 中不断增加可集成的 HBM 数量,同时持续升级 HBM 规格。发展至 2023 年的第六代, 硅中介层尺寸已扩展至 3400mm²(58mm×58mm),可在单封装内搭载多达 12 颗 HBM。 然而,中介层面积的扩大也带来了良率挑战:晶圆边缘的中介层更易出现缺陷,从而减 少了单片 12 英寸晶圆可切割出的合格中介层数量。

InFO 平台聚焦 Fan-Out 市场,推动移动与高性能终端结构创新。InFO(Integrated Fanout)是台积电于 2016 年量产的一种晶圆级系统集成技术,属于 FOWLP(Fan-Out Wafer Level Packaging)先进封装范畴,通过高密度 RDL 与 InFO 通孔(TIV)实现无需有机封 装基板的高密度互连。

InFO-PoP(集成式扇出型堆叠封装)是业界首款 3D 晶圆级扇出封装方案。通过高 密度 RDL 与 TIV,将移动应用处理器与 DRAM 直接堆叠集成,省去有机基板与 C4 凸块,使封装更薄、信号路径更短,并具备优异的电气与热性能,尤其适合对空间 和能效要求极高的智能手机和平板终端。

InFO-oS(基板上集成扇出型封装)面向高密度互连需求,采用先进的 2/2µm 线宽/ 间距 RDL,可在封装中集成多个高性能逻辑芯片,并支持小至 40µm 的混合 I/O 焊 盘间距。这一高密度互连能力特别适用于 5G 网络设备与计算密集型任务,为下一代网络基础设施和高算力应用提供关键支撑。

SoIC 平台实现高密度 3D Chiplet 堆叠,布局未来系统级集成。SoIC(System on Integrated Chips)是台积电 3DFabric 的前端 3D 堆叠技术,也是业内首个高密度 3D Chiplet 堆叠方 案。SoIC 通过混合键合在芯片间构建直接互连界面,支持多层、多尺寸及多功能芯片的 垂直集成,大幅提升互连密度并减小封装尺寸。平台包括 CoW(Chip-on-Wafer)与 WoW (Wafer-on-Wafer)两种形态,适配逻辑、存储及异构芯粒的灵活组合,满足未来高算力 与高集成系统的演进需求。

参考报告

半导体先进封装行业深度研究报告:AI算力需求激增,先进封装产业加速成长.pdf

半导体先进封装行业深度研究报告:AI算力需求激增,先进封装产业加速成长。超越摩尔定律极限,先进封装成为高景气算力周期的关键技术之一。AI、大模型、数据中心等高性能场景快速演进,芯片带宽、功耗、集成密度面临“功耗墙、内存墙、成本墙”三重瓶颈,传统工艺难以支撑性能跃升。先进封装凭借小型化、高密度、低功耗、异构集成等能力,正从制造后段走向系统设计的前端。全球头部玩家加码布局先进封装技术,台积电持续扩产CoWoS,Intel与三星加码Foveros与X-Cube等技术平台,彰显先进封装在算力时代的重要性。AI与智驾发展驱动先进封装市场持续扩容,Chiplet、2.5D/3D封装...

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