從材料、設備到平台與客戶 神山生態系最完整

在以矽為封裝材料的平台，台積電CoWoS占盡優勢；但從玻璃基板開始，面對擁有逾十年專利的英特爾，及靠著面板基礎加速整合的三星，台積電的CoPoS要如何勝出？

陳碧珠

四月初，台積電董事長魏哲家首度在法說會透露，以「CoPoS」命名的面板級封裝已完成試產線。六月，在日本JPCA Show技術論壇上，台積電筑波3D IC研發中心首度公開玻璃核心基板的合作進展，更引發市場熱議；不少人更解讀，這是台積電迎戰英特爾、三星玻璃封裝的起手式。


▲英特爾2013年開始投入玻璃基板至今，累積逾600件專利，被視為借道超車台積電的一大武器。攝影組
趨勢：玻璃基板 下一代封裝關鍵材料

完整檢視JPCA Show近四十頁簡報，再對照台積電近兩年推動CoPoS的布局，可以發現這次真正要公布的，並不是底定的供應鏈名單，而是宣告CoPoS開始從一項封裝技術，走向需要材料、設備、載板、面板共同參與的新生態系。其實，這對擁有材料與設備優勢的日本半導體業而言，正是參與下一波ＡＩ競賽的大好機會。

次世代的玻璃核心基板技術，之所以成為台積電、英特爾、三星下一階段競逐的決戰關鍵，原因只有一個：ＡＩ晶片正在快速變大。從輝達Blackwell到即將問世的Rubin Ultra，甚至市場盛傳中的Feynman平台，ＧＰＵ面積持續放大，ＨＢＭ也由八顆、十二顆增加到十六顆。「未來，晶片封裝本身就是一個系統。」日月光投控營運長吳田玉強調，ＡＩ時代已經打破過去對晶片體積的想像。

過去，台積電CoWoS利用十二吋晶圓上的矽中介層，讓ＧＰＵ與ＨＢＭ之間建立高速互連，如同替ＡＩ晶片打造一張超高密度高速公路網；但未來，當晶片尺寸愈來愈大，方形晶片卻仍必須封裝在圓形晶圓上，邊緣浪費也跟著快速增加。

摩根大通的報告指出，如今一片十二吋晶圓，可能只能容納四、五顆大型ＡＩ晶片，其餘都成了無法利用的「邊角料」，對一顆動輒數萬美元的ＡＩ晶片而言，每一平方公分都寸土寸金。

因此台積電才開始思考，與其繼續挑戰圓形晶圓極限，不如把封裝平台搬到更大尺寸的方形玻璃基板，提高大型封裝利用率，這正是CoWoS邁向CoPoS的根本原因。與此同時，隨著ＡＩ晶片功耗持續提高，玻璃因具備低熱膨脹係數、高平坦度及尺寸穩定性，也逐漸成為下一代封裝的重要材料。