当前算力芯片性能的急剧提升,先进封装产业链迎来了高速发展黄金时期。
CoWoS封装技术崭露头角,成为当前集成HBM与CPU/GPU处理器的主流解决方案。
全球CoWoS封装头部厂商台积电正在积极扩大产能,以应对科技巨头英伟达、苹果、AMD、博通和Marvell等大客户的订单量激增。
据市场原先预计,到2024年底台积电的CoWoS月产能将达到3.2万至3.5万片。随着客户需求的不断增长,现在市场预期这一数字有可能会超过4万片。
据IDC预测,全球CoWoS供需缺口约20%,行业空间十分广阔。
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CoWoS封装行业概览
当前芯片制程工艺的逐渐逼近物理极限,摩尔定律的迭代速度开始放缓,导致芯片性能提升的成本急剧上升。
以小芯片互连(Chiplet)、3D封装、背面布线技术等为代表的先进封装技术崭露头角,成为延续摩尔定律的关键所在。
其中,2.5D封装代表技术包括英特尔的EMIB、台积电的CoWoS和三星的I-Cube。
台积电的CoWoS技术已被高性能芯片中。
该封装技术已成为高性能和高功率设计的行业标准,是市面上算力芯片的首选方案。
CoWoS封装满足了算力芯片对高性能、高集成度的需求,能够将HBM与CPU/GPU处理器紧密地集成在一起,通过硅中介层实现多颗芯片的高效互联。这种封装技术高度提升了芯片的性能,还缩小了封装尺寸,降低了功耗。
CoWoS技术的实现过程首先将芯片通过Chip on Wafer(CoW)的封装连接至中介板;然后再将中介板与基板(Substrate)连接。
英伟达Hopper Tensor Core GPU采用了台积电的CoWos-S封装技术,实现了GPU与HBM的高效互连。
当前CoWoS封装技术作为当前集成HBM与CPU/GPU处理器的主流方案,为算力芯片提供强有力的支撑。
英伟达H100芯片对于CoWos封装应用:
台积电计划在嘉义科学园区加大投资,建立新的先进封装厂,将进一步提升其CoWoS封装产能。此外,台积电还在考虑将其先进的CoWoS封装技术引入日本,以进一步扩展其全球生产网络。
台积电CoWoS-S封装技术路线:
随着人工智能等领域的持续发展,全球对先进半导体封装的需求急剧增加,芯片企业纷纷开始扩大产能。
随着算力需求的持续增长,Cowos封装技术应用速度将进一步提升。结合国内对安全自主可控的迫切需求,将加速我国在先进封装测试封装设备及封装材料等相关产业链环节的国产化夫代,。
在封装测试领域,通富微电、长电科技、甬矽电子和伟测科技等头部厂商引领国产化进程。
封装设备方面,芯碁微装的LDI激光直写光刻技术、新益昌的固晶技术、光力科技的划片技术以及劲拓股份的贴片技术等,都是国内封装设备行业的佼佼者。
封装材料领域中也有不少优秀的厂商,江丰电子的靶材、有研新材的电镀镍、飞凯材料的光刻胶和临时键合技术以及强力新材的电镀液和pspi等材料,都是国内封装材料行业的重要组成部分。
随着算力需求的增加和自主可控需求的推动,我国先进封装、设备、材料等相关产业链环节将协同高速发展,共同推动我国封装行业的进步和发展。
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