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台积电加码“3D封装最前沿”:明年SoIC产能提升六成 AMD“饮头啖汤”

AI浪潮下先进封装需求水涨船高,CoWoS之外,另一先进封装技术也走向聚光灯下。

据台湾地区媒体今日消息,台积电正大举扩产SoIC(系统级集成单芯片)产能,正向设备厂积极追单。

业内透露,目前台积电SoIC技术刚刚起步,今年底月产能约1900片,预期明年将超过3000片,增幅近60%;2027年有望拉升到7000片以上,是今年底水平的约3.7倍,年复合增速近40%

目前来看,台积电激进扩产SoIC或与大客户需求有关。

AMD是台积电SoIC的首发客户,其最新AI芯片产品正处于量产阶段,预计明年上市的MI300芯片将采用SoIC搭配CoWoS,或将成为台积电SoIC的一大“代表作”。

苹果则将采用SoIC搭配热塑碳纤板复合成型技术,目前正小量试产,预计2025-2026年量产,拟应用在Mac、iPad等产品,制造成本比当前方案更具有优势。业内人士分析称,苹果这一路线主要是基于产品设计、定位、成本等综合考量。若未来SoIC顺利导入笔电、手机等消费电子产品,有望创造更多需求,并大幅提升其他大客户的跟进意愿。

至于台积电先进封装另一大客户英伟达,其目前高阶产品主要采用CoWoS封装技术,但业界认为,未来也将进一步导入SoIC技术。

▌“3D封装最前沿”

SoIC究竟是什么?

作为台积电先进封装技术组合3D Fabric的一部分,台积电SoIC是业内第一个高密度3D chiplet堆叠技术。SoIC设计是在创造键合界面,让芯片可以直接堆叠在芯片上。

值得一提的是,CoWoS同样也是3D Fabric组合的一份子,该组合共包括前段3D芯片堆叠或TSMC-SoIC(系统整合芯片)、后端CoWoS及InFO系列封装技术,可实现更佳效能、功耗、尺寸外观及功能,达成系统级整合。

封测技术主要指标为凸点间距(Bump Pitch),凸点间距越小,封装集成度越高,难度越大,台积电的3D SoIC的凸点间距最小可达6um,居于所有封装技术首位

方正证券11月17日研报指出,SoIC是“3D封装最前沿”技术。其是台积电异构小芯片封装的关键,具有高密度垂直堆叠性能。与CoWoS及InFo技术相比,SoIC可提供更高的封装密度、更小的键合间隔,还可以与CoWoS/InFo共用,基于SoIC的CoWoS/InFo封装将带来更小的芯片尺寸,实现多个小芯片集成。

▌先进封装需求高涨

上周还有消息称,继英伟达10月确定扩大下单后,苹果、AMD、博通、迈威尔等重量级客户近期也对台积电追加CoWoS订单。台积电为应对上述五大客户需求,加快CoWoS先进封装产能扩充脚步,明年月产能将比原订倍增目标再增加约20%,达3.5万片——换言之,台积电明年CoWoS月产能将同比增长120%

不论是CoWoS还是SoIC扩产,都印证了先进封装的需求之旺盛。

总体而言,先进封装的出现,让业界看到了通过封装技术推动芯片高密度集成、性能提升、 体积微型化和成本下降的巨大潜力,先进封装技术正成为集成电路产业发展的新引擎。

根据Yole预测,2014年先进封装占全球封装市场的份额约为39%,2022年占比达到47%,预计2025年占比将接近于50%。在先进封装市场中,2.5D/3D封装增速最快,2021-2027年CAGR达14.34%,增量主要由AI、HPC、HBM等应用驱动。

落实到具体产业链环节上,开源证券强调,先进封装设备投资额约占产线总投资的87%。相较传统封装,先进封装对固晶机、研磨设备精度要求更高,对测试机的需求量增多,同时因为多了凸点制造、RDL、TSV等工艺,产生包括光刻设备、刻蚀设备、深孔金属化电镀设备、薄膜沉积设备、回流焊设备等在内的新需求。

A股中,先进封装产业链厂商包括:

(1)封装测试:长电科技、 通富微电、甬矽电子、晶方科技,伟测科技;

(2)先进封装材料:方邦股份、华正新材、兴森科技、强力新材、飞凯材料、德邦科技、南亚新材、沃格光电;

(3)封装测试设备:长川科技、华峰测控、金海通、文一科技、芯碁微装、新益昌等。

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