火熱的CoWoP封裝,是顛覆者嗎?

火熱的CoWoP封裝,是顛覆者嗎?

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【火熱的CoWoP封裝,是顛覆者嗎?】本文由半導體產業縱橫(ID:ICVIEWS)綜合
郭明錤稱CoWoP最樂觀2028年量產 。
近日 , 一項創新的封裝技術CoWoP(Chip on Wafer on PCB)在半導體行業內引起了廣泛關注 。
據悉 , CoWoP技術是從當前主流的2.5D集成技術CoWoS演變而來 , 其核心改進在于取消了獨立的底層基板 , 轉而采用高質量的基板級PCB(Substrate-Level PCB SLP)作為替代 。
根據網絡上流傳的演示文檔 , CoWoP技術的目標是在今年8月對英偉達GB100超級芯片進行功能性測試 , 以全面評估其在多個維度上的性能和潛力 。 此次測試旨在確保CoWoP技術能與英偉達的GR150超級芯片項目同步推進 , 其中GR150預計是Grace Rubin系列的一員 , 盡管目前關于GR系列超級芯片的具體信息尚不明朗 。

根據流傳的技術藍圖分析 , CoWoP未來可帶來七大改變 , 包括:

  • 信號完整性(SI)提升:省去一層封裝基板 , 信號路徑更短、更直接 , NVLink和HBM通信損耗顯著降低 , 傳輸距離可延長 。
  • 電源完整性(PI)強化:電壓調節器可更靠近GPU , 減少寄生參數 。
  • 散熱效能提升:取消芯片上蓋(lid) , 芯片直接接觸 , 帶來更佳散熱效果 。
  • 降低PCB熱膨脹系數 , 解決翹曲問題 。
  • 改善電遷移(Electromigration) 。
  • 降低ASIC成本(無封裝、無蓋子) 。
  • 支持更彈性的芯片模塊整合方式 , 邁向無封裝架構長期愿景 。
業內分析師郭明錤對CoWoP技術的量產前景持謹慎樂觀態度 , 認為該技術要到2028年英偉達Rubin Ultra時期實現量產是相當具有挑戰性的目標 。 他指出 , 構建適用于高規格芯片的SLP生態系統困難重重 , 同時CoWoP與另一項創新技術CoPoS的同步推進也帶來了較高的風險 。
CoWoP 是近期AI服務器產業的焦點 , 這是一項好技術且值得持續關注 , 但也不能忽略量產/商業化存在的高度不確定性與挑戰 。 網絡上已經有很多關于其技術優勢與制造挑戰的分析 , 郭明錤從另外兩個角度來分析:
首先用Apple的例子來對比 。 根據臻鼎的年報 , 可推論Apple至少從2013年就開始投入SLP研發 , 至2017年才開始量產并用于新款iPhone(X、8與8Plus) 。 這四年間 , Apple、材料商、制造商與設備商合作 , 共同解決研發與量產問題 , 這不僅僅是單一技術的開發 , 更是整個產業生態的升級 。
現在的PCB產業技術當然遠勝十年前 , 但英偉達在技術與供應鏈的掌控能力上 , 不見得勝過10年前的 Apple , 且CoWoP要導入SLP 的挑戰也超過 iPhone 案例(粗略來看 , 前者是后者約萬倍的系統功耗、一半以下的線寬線距、3倍以上的層數、百倍的面積) 。 在沒有具體的實際測試結果前 , 認為 CoWoP能在2028年量產并用于 Rubin Ultra , 是相當樂觀的預期 。
CoWoP 與 CoPoS 同時量產與商業化的挑戰十分艱巨 。 臺積電有另一項次世代封裝技術 CoPoS , 也計劃在 2028 年后量產 。 CoWoP 在理論上能夠改善傳輸效率并簡化供應鏈 , 但 CoPoS 要解決的是非常實際的生產效率問題 。 因此從商業化角度而言 , CoPoS 的優先順序理應高于 CoWoP , 而在實際操作中 , 要在一年內同時導入兩項重大創新但未經實證的技術 , 風險是相當高的 , 這也是CoWoP要在 2028 年量產面臨的另一挑戰 。
此外 , 之前業內人士也指出CoWoP面對的挑戰仍不少 , 包括:主板技術門檻大幅提高 , Platform PCB必須具備封裝等級的布線密度、平整度與材料控制;返修與良率壓力劇增 , GPU裸晶直接焊接主板 , 失敗即報廢 , 制程容錯空間低;系統協同設計更復雜 , 增加開發成本;技術轉移成本高 。
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