先进封装技术变革:从CoWoS到玻璃基板演进路径

  • 来源:国泰海通证券
  • 发布时间:2026/08/12
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海外科技行业先进封装系列报告一:从制程微缩到系统集成,先进封装技术变革与设备投资新周期.pdf

随着摩尔定律放缓及光罩面积限制,半导体行业正从晶体管微缩转向系统级集成,先进封装成为提升AI芯片性能的核心平台。本报告深入剖析了先进封装技术的变革路径及设备投资新周期。技术路线竞争格局台积电CoWoS凭借硅中介层和高密度互连能力,成为AI训练GPU的事实标准,但其产能受限且成本高昂。英特尔EMIB技术通过嵌入式硅桥实现互连,具备成本和面积优势,正逐渐获得谷歌、联发科等ASIC厂商的外部订单,成为CoWoS的重要补充。未来,随着封装尺寸进一步扩大,台积电推出的CoPoS技术将通过“化圆为方”及采用玻璃基板,解决散热与翘曲问题,预计2028年量产后将成为下一代主流平台。市场规模与增长驱动2.5D/...

摩尔定律放缓与系统级集成的兴起

随着半导体制程进入FinFET和GAAFET时代,晶体管密度的提升速度逐渐放缓,研发与制造成本在5nm节点附近不降反升,传统的Cost Scaling模式已面临瓶颈。与此同时,AI芯片面积不断增大,逐渐逼近甚至超过光刻机单次曝光的光罩极限。为了兼顾性能、成本和良率,行业开始采用Chiplet架构,将不同功能模块拆分并通过先进封装实现异构集成。先进封装已由芯片制造的配套工序,演变为实现异构集成和System Scaling的核心平台。

台积电CoWoS与英特尔EMIB的技术分野

目前,台积电的CoWoS是AI时代先进封装的主流技术平台,满足了GPU与HBM的高密度系统集成要求。CoWoS通过硅中介层实现逻辑芯片与高带宽存储器之间的高密度互联,依托台积电完整的产业生态形成了事实标准。然而,受限于产能紧缺和成本压力,英特尔的EMIB路线凭借更低的成本和更大的面积优势,正在获得外部订单。EMIB通过在基板中嵌入硅桥实现互连,尤其适合对带宽要求相对灵活且注重成本的ASIC厂商,已成为CoWoS的重要补充方案。

玻璃基板与CoPoS技术的未来演进

随着AI算力膨胀,封装系统规模持续扩大,传统硅中介层在散热、翘曲及成本方面面临挑战。台积电提出的CoPoS技术采用“化圆为方”策略,利用矩形面板基板替代圆形晶圆,显著提升面积利用率并降低成本。其中,玻璃基板凭借卓越的热稳定性和电气性能,成为有机基板的重要替代项。尽管玻璃通孔金属化等技术仍存在量产瓶颈,但预计2028年量产后将快速成长,成为下一代System Scaling平台的关键载体。

资本开支倾斜带动设备产业链受益

全球半导体厂商资本开支加速反弹,并向后道封装测试设备倾斜。键合设备供应商将受益于热压键合向混合键合的渗透率提升;量测/检测设备供应商因HBM层数提升带来的检测步骤增加而面临非线性增长机会;测试设备供应商则受益于存储和逻辑测试需求的整体增长。随着先进封装价值量的提升,相关设备供应链将迎来结构性增量。

编辑:流星雨
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