台積電。聯合報系資料照
人工智慧（AI）晶片整合HBM記憶體架構，對先進封裝需求強勁，台積電強攻CoPoS並加速建置生態系，要超越既有CoWoS物理極限，玻璃核心基板能否加速量產良率，是重要關鍵，台廠積極開發玻璃核心基板關鍵技術和CoPoS製程設備，力拚在AI晶片先進封裝領先。
台灣經濟研究院產經資料庫總監劉佩真接受中央社記者訪問分析，台積電攜手大廠積極推進CoPoS技術，並已建置試產線，這代表先進封裝賽局正式從「晶圓級」延伸至「面板級」與新材料的生態系爭霸。
劉佩真指出，玻璃基板與面板級封裝的結合，將是次世代高階AI GPU晶片的必然趨勢，台積電提早結合面板與基板大廠構築生態系壁壘，正是為了領先英特爾（Intel）與三星（Samsung）。
台積電在4月中旬線上法人說明會透露布局CoPoS（Chip-on-Panel-on-Substrate）先進封裝製程，預估幾年後可進入量產階段，引發市場高度矚目。
研調機構集邦科技（TrendForce）在6月17日分析，台積電布局CoPoS短期聚焦310x310mm基板尺寸，今年是相關設備與材料商驗證關鍵期，預計2027年進入試產，規劃2028下半年正式量產；下一階段布局重點將轉向玻璃核心基板，預期量產時程落在2030年後。
業界傳出，台積電可能透過旗下采鈺設立首條CoPoS實驗線，不排除在台積電興建的台灣嘉義先進封測七廠生產，目標規劃2028年底至2029年量產。
供應鏈業者評估，台積電在亞利桑那州首座先進封裝廠預計2028年量產，第2座先進封裝廠預計2029年至2030年量產，其中可能包括布局CoPoS封裝產線。
CoPoS封裝製程將使用到玻璃承盤（glass carrier），未來玻璃核心基板（Glass Core Substrate）加工通孔TGV（Through Glass Via）關鍵技術能否成熟，牽動玻璃基板效能與CoPoS量產良率。
法人分析，AI晶片異質整合封裝的尺寸持續擴大，台積電原有CoWoS封裝圓形晶圓，面臨使用效益降低課題，且關鍵材料矽中介層（interposer）光罩尺寸受物理侷限，塑膠材質載板在AI晶片高功耗運轉下熱膨脹係數不一，面臨翹曲（warpage）等技術難題。
CoPoS「化圓為方」採用方形面板級封裝，擁有較高的面積利用率，透過導入物理特性佳的玻璃材質，可支援超大封裝尺寸；透過在封裝製程中採用玻璃面板承盤、或是玻璃核心基板整合其他載板架構、或是未來玻璃材質成為中介層設計，CoPoS可讓晶片封裝數量大增，成為台積電在先進封裝領域維持領先的利器。
劉佩真分析，CoPoS採用化圓為方的面板級封裝，能將原本12吋圓形晶圓不足70%的材料利用率，大幅提升至90%以上，解決未來2028年後，超大型AI晶片因光罩尺寸極大化而帶來的幾何浪費與成本飆升問題。
此外，在CoPoS架構中導入玻璃核心基板，透過其優異剛性與電學特性，能讓封裝翹曲指標改善16%，並大幅降低電感與電阻值，突破傳統有機基板的物理極限。
玻璃材質儘管具備降低訊號傳輸損耗、提升高速訊號傳輸品質、熱膨脹差異小、減輕封裝翹曲問題等特性。不過產業人士提醒，玻璃屬於脆性材料，微小裂痕較容易擴大成重大缺陷，TGV關鍵技術難度高，玻璃基板上導線製程精度仍待提升，影響產品可靠度與生產良率，且相較矽晶圓材料，玻璃導熱能力較差，也增加AI晶片高功耗運作的散熱難度。
此外，玻璃基板相關設備、材料、製程技術及供應鏈，仍處於發展階段，產業生態系仍未如矽晶圓產業成熟，也是CoPoS及玻璃核心基板能否達到量產良率亟需克服的課題。
劉佩真表示，儘管目前仍有玻璃通孔填銅、大面積翹曲控制及初期良率等製程瓶頸待克服，但在未來2到3年內，這套技術一旦規模化量產，將徹底重塑半導體後段製程的價值鏈與競爭版圖。
台廠正積極布局CoPoS先進封裝相關製程設備應用，例如Manz亞智科技耕耘玻璃基板為基礎的TGV重布線（RDL）製程及蝕刻和電鍍設備；創新服務布局銅柱玻璃通孔基板（TGV-ICP）模組產品，預計今年下半年完成驗證，規劃2027年量產。
此外，高階ABF載板濕製程設備廠敍豐開發玻璃基板與TGV製程設備；東捷科技結合子公司富臨科技，搶攻雷射製程與玻璃載板應用，布局TGV玻璃通孔與重布層製程技術；暉盛科技開發玻璃蝕刻與表面處理解決方案；鈦昇布局TGV雷射設備；宸鴻台灣廠區投入TGV先進封裝玻璃載板試產線，預計今年7月建置完成。
法人評估，CoPoS其他關鍵製程設備仍以CoWoS供應鏈廠商為核心，例如辛耘和弘塑有機會切入CoPoS相關濕製程及清洗設備，致茂布局CoPoS相關晶圓量測設備，印能科技耕耘CoPoS相關高壓真空除泡系統（VTS）及翹曲抑制系統（WSS），家登布局相關傳載設備及載具。
2026/06/20 09:21
轉載自聯合新聞網: https://udn.com/news/story/7240/9577576?from=udn-ch1_breaknews-1-99-news
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