台积电“先进封装”升级跃迁，将采用灵活模式与 OSATs 合作

如果说此前封装技术还被认为是归于产业链后端流程的技术，现在“时代变了”。

台积电在官网关于 3D 封装如此介绍，计算工作的负载在过去十年中的发展可能比前四个十年都要大。云计算、大数据分析、人工智能 (AI)、神经网络训练、人工智能推理、先进智能手机上的移动计算甚至自动驾驶汽车，都在推动计算向极限发展。

在这过程中，封装技术也被推向了创新的前沿，其对产品的性能、功能和成本有着至关重要的影响。也因此，封装技术不

因为疫情因素，行业热点大会 Hot Chips 33 在线上展开。台积电 Pathfinding for System Integration 副总经理余振华主要分享了台积电的 chiplet(小芯片)和 3D 封装技术。

今天，Hot Chips官方公布了大会日程，Intel、AMD、NVIDIA、IBM、台积电等芯片巨头将再次轮番登场，讲解各家的最新芯片架构、封装技术，尤其是在半导体工艺提升困难的情况，发展新型封装工艺成为共识。

大会第一天就是“封装日”，Intel、台积电都会分享自己的小芯片(chiplets)、3D封装技术，Intel还会介绍一些2.5D、3D封装产品实例，AMD则会阐述自己的3D封装产品。

余振华介绍了台积电 3D Fabric 技术平台的细节，该技术平台包含台积电前端芯片堆叠 SoIC 技术和后端先进封装 CoWoS 和 InFO 技术。

其实，早于 2020 年，台积电就表示已整合旗下 SoIC、InFO 及 CoWoS 等 3D IC 技术平台，并命名为“3D Fabric”。

再是后端流程的“专属”，晶圆代工巨头也开始纷纷入局。

环氧晶片上制备了再分布互连层(RDL)。(InFO- l是指嵌入在InFO包中的模具之间的硅“桥晶片”，用于在RDL金属化间距上改善模具之间的连接性。)

2.5D CoWoS技术利用microbump连接将芯片(和高带宽内存堆栈)集成在一个插入器上。最初的CoWoS技术产品(现在的CoWoS- s)使用了一个硅插入器，以及用于RDL制造的相关硅基光刻;通过硅通道(TSV)提供与封装凸点的连接。硅插入器技术提供了改进的互连密度，这对高信号计数HBM接口至关重要。最近，台积电提供了一种有机干扰器(CoWos-R)，在互连密度和成本之间进行权衡。

3D SoIC产品利用模块之间的混合粘接提供垂直集成。模具可能以面对面的配置为向导。TSV通过(减薄的)模具提供连接性。

InFO和CoWoS产品已连续多年大批量生产。CoWoS开发中最近的创新涉及将最大硅插入器尺寸扩展到大于最大光罩尺寸，以容纳更多模具(尤其是HBM堆栈)，将RDL互连拼接在一起。

11月26日消息，据台湾《电子时报》援引业内人士称，台积电已将2.5D封装技术CoWoS (Chip On Wafer On Substrate)封装业务的部分流程外包给日月光(ASE)、矽品、安靠(Amkor)等 OSATs，尤其是一些需要小批量定制的高性能芯片，台积电只在晶圆层面处理 CoW 流程，而将oS(On Substrate，简称oS)流程外包给OSATs，类似的合作模式预计将在未来的3D IC封装中继续存在。

CoWoS技术先将芯片通过Chip on Wafer(CoW)的封装制程连接至硅晶圆，再把CoW芯片与基板连接(oS)。其中oS流程无法实现自动化的部分较多，需要更多人力，而日月光、矽品、安靠等顶尖OSAT厂商在oS流程处理方面的经验更多。

“先进封装”升级跃迁，台积电采用灵活模式与 OSATs 合作

“先进封装”也是一个长期变化的概念，每个时代的“先进封装”都意味着一次技术体系革新。例如，过去DIP、SOP、TSOP、QFP、LQFP等技术被看作传统封装时，BGA、CSP、FC、MCM(MCP)等技术就会被称为“先进封装”。台积电于2012年推出了CoWoS封装技术，但由于成本较高而难以推广。随后又推出了主要针对手机芯片的InFO封装技术，采用聚酰胺薄膜代替CoWoS中的硅中介层，从而降低了单位成本和封装高度。CoWoS和InFO先进封装解决方案，为台积电的先进工艺之虎插上双翼。

近日，有台湾地区媒体报道，台积电已将2.5D封装技术CoWoS(Chip On Wafer On Substrate)业务的部分流程(On Substrate，简称oS)外包给了OSAT厂商，主要集中在小批量定制产品方面。而类似的合作模式预计将在未来的3D IC封装中继续存在。

CoWoS技术先将芯片通过Chip on Wafer(CoW)的封装制程连接至硅晶圆，再把CoW芯片与基板连接(oS)。

台积电拥有高度自动化的晶圆级封装技术，而oS流程无法实现自动化的部分较多，需要更多人力，而日月光(ASE)、矽品、安靠(Amkor)等顶尖OSAT厂商在oS流程处理方面的经验更多。

在过去几年里，台积电已经陆续将部分封装业务的oS流程外包给了上述OSAT厂商，包括使用FOWLP和InFO封装工艺的HPC芯片。

事实上，在过去的2-3年里，台积电已经陆续将部分封装业务的oS流程外包给了上述企业，包括硅中介层集成或扇出晶圆级封装(FOWLP)，以及需要使用CoWoS或InFO_oS封装工艺进行小批量生产的各种HPC芯片。

消息人士称，对台积电来说，除先进工艺外，最赚钱的业务是晶圆级SiP技术，如CoW和WoW，其次是扇出和中介层集成，oS的利润最低。由于异构芯片集成需求将显著增长，预计台积电采用更灵活的模式与OSATs合作。

该人士强调，即使台积电最新的SoIC技术在未来得到广泛应用，代工厂和OSATs之间的合作仍将继续，因为SoIC和CoWoS一样，最终将生产出“晶圆形式”的芯片，可以集成异质或同质芯片。

该消息人士称，台积电目前还采用无基板的InFO_PoP技术，对采用先进工艺节点制造的iPhone APs进行封装，强大的集成制造服务有助于从苹果获得大量订单。