日月光、臺積電大力布局AI芯片先進(jìn)封裝

12月26日，半導(dǎo)體封測大廠日月光投控宣布子公司日月光半導(dǎo)體承租中國臺灣福雷電子高雄楠梓廠房，擴(kuò)充封裝產(chǎn)能。產(chǎn)業(yè)人士分析，日月光此次主要目的為擴(kuò)充AI芯片先進(jìn)封裝產(chǎn)能，但并非與CoWoS封裝相關(guān)。

日月光投控公告顯示，高雄楠梓區(qū)廠房建物總面積約1.56萬平方公尺（約4735平），使用權(quán)資產(chǎn)總金額預(yù)計新臺幣7.42億元。

今年10月業(yè)績說明會上，日月光預(yù)估先進(jìn)封裝明年業(yè)績可較今年倍增。業(yè)界評估日月光投控今年資本支出規(guī)模約10億美元，8成在封裝測試，2成在電子代工服務(wù)，其中在封裝測試，大約有6成多比重在包括先進(jìn)封裝的封裝項目，3成多比重在測試項目。

日月光官網(wǎng)顯示，其整合了六大封裝核心技術(shù)，推出了VIPack先進(jìn)封裝平臺，其中包括日月光基于高密度RDL的Fan Out Package-on-Package(FOPoP)、Fan Out Chip-on-Substrate(FOCoS)、Fan Out Chip-on-Substrate-Bridge(FOCoS-Bridge)和Fan Out System-in-Package(FOSiP)，以及基于硅通孔(TSV)的2.5D/3DIC和Co-Packaged Optics。

據(jù)悉，日月光投控和晶圓廠合作先進(jìn)封裝中介層（interposer）相關(guān)技術(shù)，并具備CoWoS（Chip on Wafer on Substrate）解決方案，預(yù)計量產(chǎn)時間最快今年底或明年年初。例如，日月光的 FOCoS 技術(shù)能整合 HBM 與核心運(yùn)算元件，將多個芯片重組為扇出模組，再置于基板上，實現(xiàn)多芯片的整合。其在今年五月份發(fā)表的 FOCoS-Bridge 技術(shù)，則能夠利用硅橋 (Si Bridge) 來完成 2.5D 封裝，助力打造 AI、數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器應(yīng)用所需之高階芯片。

此外，日月光旗下矽品的 FO-EB 技術(shù)，亦是整合核心運(yùn)算元件與 HBM 的利器，該技術(shù)不使用硅中介層，而是透過硅橋與重分布層 (RDL) 實現(xiàn)連結(jié)，同樣能夠?qū)崿F(xiàn) 2.5D 封裝。

除了封測龍頭日月光外，晶圓代工龍頭臺積電今年也在加大布局先進(jìn)封裝。據(jù)悉，臺積電為應(yīng)對AI 需求的持續(xù)增長，此前曾宣布明年 CoWoS 先進(jìn)封裝產(chǎn)能擴(kuò)張翻倍，但并未透露月產(chǎn)能。業(yè)界透露，臺積電明年的 CoWoS 先進(jìn)封裝產(chǎn)能不僅將翻一番，還將比原定目標(biāo)額外增加 20%，從而實現(xiàn)每月35000片晶圓的總產(chǎn)能。產(chǎn)業(yè)鏈最新消息補(bǔ)充，臺積電目前正積極擴(kuò)充 CoWoS 封裝產(chǎn)能，計劃在臺中地區(qū)建設(shè)第 7 家先進(jìn)封裝和測試工廠，目前正在評估嘉義科學(xué)園區(qū)和云林。

根據(jù)TrendForce集邦咨詢研究指出,AI及HPC等芯片對先進(jìn)封裝技術(shù)的需求日益提升，其中，以TSMC的CoWoS為目前AI 服務(wù)器芯片主力采用者。CoWoS封裝技術(shù)主要分為CoW和oS兩段，其中，CoW主要整合各種Logic IC（如CPU、GPU、AISC等）及HBM存儲器等，另外，oS部分則將上述CoW以凸塊（Solder Bump）等接合，封裝在基板上，最后再整合到PCBA，成為服務(wù)器主機(jī)板的主要運(yùn)算單元，與其他零部件如網(wǎng)絡(luò)、儲存、電源供應(yīng)單元（PSU）及其他I/O等組成完整的AI 服務(wù)器系統(tǒng)。

TrendForce集邦咨詢觀察，估計在高端AI芯片及HBM強(qiáng)烈需求下，TSMC于2023年底CoWoS月產(chǎn)能有望達(dá)12K，其中，NVIDIA在A100及H100等相關(guān)AI Server需求帶動下，對CoWoS產(chǎn)能較年初需求量，估提升近5成，加上AMD、Google等高端AI芯片需求成長下，將使下半年CoWoS產(chǎn)能較為緊迫，而此強(qiáng)勁需求將延續(xù)至2024年，預(yù)估若在相關(guān)設(shè)備齊備下，先進(jìn)封裝產(chǎn)能將再成長3-4成。

TrendForce集邦咨詢指出，值得注意的是，在AI較急促需求下，無論是HBM或CoWoS生產(chǎn)過程中，得后續(xù)觀察周邊配套措施，例如硅通孔封裝技術(shù)（TSV）、中介層電路板（Interposer）以及相關(guān)設(shè)備（如濕制程設(shè)備）等是否能到位，如前置時間（Lead Time）等考量。而在AI強(qiáng)勁需求持續(xù)下，估NVIDIA針對CoWoS相關(guān)制程，亦不排除將評估其他類似先進(jìn)封裝外援，例如Amkor或Samsung等，以應(yīng)對可能供不應(yīng)求的情形。