Verdict結論
CoWoS與FOPLP最大的差異在於「基板材料與處理單位」。CoWoS在300mm晶圓上製作矽中介層或RDL,能以2μm以下的L/S搭載多個HBM堆疊,但中介層價格昂貴,每1顆AI GPU所需的基板高達數十萬日圓以上。FOPLP是以510×515mm級大型面板一次處理、以降低成本為目標的新興技術,目前L/S約5~10μm,在佈線密度上不及CoWoS。
主要差異
| 比較項目 | CoWoS(台積電的2.5D技術) | FOPLP(扇出型面板級封裝) |
|---|---|---|
| 中介層材料 | 矽(CoWoS-S)或RDL(CoWoS-R) | 有機膜基板或玻璃面板(大型基板) |
| 基板尺寸 | 300mm晶圓(最大為1片晶圓的面積) | 以大型面板(510×515mm等)一次大量處理 |
| 佈線密度與頻寬 | 高密度(矽中介層的L/S在2μm以下),可搭載多個HBM堆疊 | 目前佈線密度不及CoWoS(現階段L/S約5~10μm) |
| 成本 | 矽中介層價格昂貴,每1顆AI GPU的基板達數十萬日圓以上 | 以面板化大面積一次處理來降低成本(仍處於發展階段) |
| AI GPU應用實績 | 輝達H100/H200/B200採用CoWoS,量產實績豐富 | 目前尚無量產實績(試產與開發階段) |
| HBM搭載 | 可整合最多8個HBM堆疊與多顆GPU晶粒 | HBM連接仍在開發中,提升佈線密度是課題 |
| 製造主體 | 台積電(CoWoS S幾乎由其獨家供應) | 長電科技、矽品、三星、日月光等OSAT競相開發 |
| 未來擴展性 | 以CoWoS-L(有機橋接)持續擴展至更大面積 | 期待結合玻璃核心基板(GCS)實現未來的大面積化 |
CoWoS在2024~2025年成為AI半導體瓶頸的背景
輝達GB200 NVL72(Blackwell)每1座機櫃搭載72片GPU模組,每顆GPU透過CoWoS連接多個HBM3E。AI需求急增導致CoWoS產能不足,台積電的CoWoS產能擴充(2024年:月產約5~6萬片 → 2025年:倍增計畫)直接左右輝達AI GPU的供貨量。CoWoS已成為台積電新的「隱形護城河(moat)」。
FOPLP受到關注的原因與邁向實用化之路
FOPLP具備以低於CoWoS的成本實現大面積封裝的潛力。510mm×515mm的面板面積約為300mm晶圓的3倍,可望透過一次處理降低成本。不過佈線精度、晶片內埋精度(晶粒偏移)、面板翹曲控制與檢測技術的建立仍是課題,分析師認為量產實用化較實際的時程是2027年以後。結合玻璃核心基板(GCS)則可望進一步演進。
常見問題
CoWoS與FOWLP有何不同?
CoWoS是使用矽中介層的2.5D技術,特點是高I/O密度。FOWLP(扇出型晶圓級封裝)是不使用中介層、僅以RDL連接的扇出型技術,台積電的InFO已用於蘋果A系列晶片。FOPLP則是將FOWLP從晶圓擴大到面板的技術。
日本企業能製造CoWoS嗎?
目前CoWoS幾乎由台積電獨占。日本的揖斐電與新光電氣供應CoWoS用的IC載板,但能承擔包含中介層製作在內完整CoWoS製程的企業,目前只有台積電。
FOPLP何時會量產?
業界分析師認為初期量產約在2027~2028年開始。三星約在2024年建置試產線,日月光與長電科技也在推進開發。兼顧佈線密度與成本優勢是量產採用的關鍵。