淺析TSMC台積電CoPoS封裝技術原理與發展前景

CoPoS全稱面板級晶片基板封裝,是台積電主流CoWoS圓形晶圓封裝的迭代方案,核心為化圓為方、玻璃代矽,適配超大尺寸AI算力晶片封裝需求。

一、技術原理

整套工藝共七步:

①製備大尺寸矩形玻璃面板作為封裝基底;

②在面板加工TGV玻璃通孔陣列;

③通孔種子層、銅填充形成TGV垂直導電通道;

④玻璃芯層上下建構ABF有機增厚層;

⑤表層製作RDL精細重布線線路;

⑥微凸點貼裝AI晶片、HBM、IO晶片完成互聯;

⑦底部BGA焊球對接封裝基板與主機板。

整體架構是玻璃核心層+TGV通孔+ABF增厚層+RDL線路協同組合,並非單純用玻璃替換有機材料。相比矽基CoWoS,玻璃剛性強、平整度高、訊號損耗更低,矩形面板材料利用率大幅提升,封裝面積突破圓形晶圓限制。

二、技術難點


量產存在五大卡點:面板受熱翹曲管控、TGV通孔加工良率、ABF多層增厚匹配、RDL超細線路製程、成品檢測切割工藝;同時玻璃導熱偏弱,對高功耗AI晶片散熱提出挑戰。

三、未來發展

台積電已建成試驗產線,規劃2026年完成裝置材料驗證,2027年小規模試產,2028年下半年正式量產。量產之後可降低封裝成本約30%,面板利用率提升至90%以上,解決巨型AI晶片封裝尺寸瓶頸,逐步成為高端算力晶片主流封裝方案。 (TGV玻璃基板前沿)