CoPoS技术由台积电提出,是CoWoS封装技术和FOPLP技术的结合。
CoWoS是台积电主导的2.5D先进封装技术,核心通过硅中介层实现多芯片高密度异构集成。
FOPLP(扇出型面板级封装)是FOWLP(扇出晶圆级封装)的面板化升级,核心使用用大尺寸矩形面板(如600×600mm)替代圆形晶圆,来实现低成本、高产能的先进封装技术。

面板级封装和晶圆级封装面积大小对比:来源:亚智科技,国联民生证券研究所
随着算力芯片和中介层的面积增加,单片wafer可容纳的封装数量减少,因此晶圆级封装的效率正变得越来越低。根据Yole的报告,英伟达Rubin Ultra中介层尺寸达到7885mm²,基板尺寸达到150*100mm²,单片wafer只能容纳4颗die。因此,最大直径只有300mm的晶圆难以容纳更大面积的芯片和封装体,而面板级封装可以在最大700*700mm²的面板上进行封装。
CoPoS封装最大的变化之一在于将中介层更换为玻璃基中介层。玻璃材料多项性能优越,和硅以及有机材料相比,玻璃材料在电学性能、物理性能、化学性能等方面均处于优势地位,热学性能和机械性能也优于有机材料。玻璃材料的劣势主要在于加工难度较大、成本较高,但随着技术和工艺的进步,成本有望逐步降低至合理水平。

来源:国联民生证券研究所
相比于传统的CoWoS,CoPoS带来的不仅是材料上的替换,在性能上也颇具优势:
玻璃面板的可用面积远大于传统硅片,这使得单块基板上能够集成更多的算力芯片与HBM内存,大幅提升单位基板的算力密度。与此同时,玻璃材料可实现更高的通孔密度,其TGV(玻璃通孔)深宽比可达50:1,远超传统TSV(硅通孔)的10:1,为未来算力的持续升级与扩展预留了充足的技术空间。
玻璃本身具备优异的电绝缘性,且介电常数极低,这一特性使其在高频信号传输过程中,信号损耗被控制在极低水平。对于AI大模型训练、高性能计算等对高速数据传输要求极高的场景而言,这一优势至关重要,能够有效保障数据传输的稳定性与高效性。
玻璃的热膨胀系数(CTE)与硅芯片的热膨胀系数高度接近,且可通过调整玻璃配方进一步优化匹配度。这一特点有效解决了芯片在高负载发热状态下易出现的翘曲变形问题,提升了封装结构的稳定性和芯片的长期可靠性。
玻璃基板/中介层的工艺流程主要包括基板处理、通孔成形、绝缘层和种子层沉积、PVD或电镀填充铜、CMP、RDL等环节,核心工艺是在玻璃基板上打孔,目前主流工艺是激光诱导刻蚀,通过激光在玻璃内部形成变性区域,再通过氢氟酸湿法腐蚀将改性通道扩大为通孔,随后通过PVD和电镀等工艺对通孔进行填充。
从工艺流程来看,CoPoS在保留传统CoWoS芯片键合、基板封装等核心优势的基础上,新增了两大极具技术挑战性的核心环节——TGV技术与高层级RDL(再布线层)工艺。这两大增量环节,我认为也为产业链上游的设备与材料厂商带来了巨大的市场增量机遇。
参考来源:
各企业官网
国联民生证券《台积电上修全年指引 玻璃基板大有可为》
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