台積電的先進封裝技術「CoWoS-L」(晶圓上晶片-on-基板-L)持續稱霸AI半導體封裝領域,但韓國基板業者已提前布局下一代市場變局。
三星電機(Samsung Electro-Mechanics)與LG Innotek正積極強化其在先進半導體基板領域的技術能力,包括與英特爾EMIB(嵌入式多晶片互連橋接)封裝技術相關的解決方案,被視為台積電CoWoS技術的潛在替代方案。
此一動向並不代表韓廠預期台積電現有優勢將在短期內消失,而是反映整個產業正經歷典範轉移——隨著AI晶片尺寸日益龐大、架構日趨複雜,客戶也開始尋求不同的封裝解決方案。
CoWoS-L穩坐AI封裝核心地位
市調機構TrendForce預估,CoWoS-L在至少2028年前仍將是AI封裝的主流技術,主因台積電擁有成熟的製造經驗、龐大的客戶基礎以及持續擴充的產能。
AI半導體競爭已從晶片設計與製造製程,延伸至先進封裝領域。高效能AI加速器將繪圖處理器(GPU)、高頻寬記憶體(HBM)及多顆運算晶片整合於單一封裝中,如何有效率地連接這些元件,已成為提升效能與功耗效率的關鍵。
台積電CoWoS技術目前主宰高階AI加速器市場。輝達(Nvidia)及其他主要AI晶片開發商均仰賴台積電的先進封裝能力,將邏輯晶片與HBM進行整合。
最新的CoWoS-L架構是在AI封裝尺寸持續放大、對記憶體與運算元件整合度需求日益提高的背景下誕生。與早期高度依賴大型矽中介層(silicon interposer)的作法不同,CoWoS-L僅在必要處使用矽基連接結構,使更大尺寸的封裝設計得以實現,同時改善了部分成本與可擴展性挑戰。
憑藉成熟的生態系與豐富的製造經驗,台積電在可預見的未來仍將穩居AI封裝市場的領導地位。然而,AI基礎建設的快速擴張也帶來新挑戰——更大尺寸的封裝、更高的功耗以及日益複雜的晶片設計,都促使產業積極探索更多元的封裝方案。
EMIB崛起成為未來封裝選項
英特爾的EMIB技術已成為半導體基板業者密切關注的焦點。與傳統使用大型矽中介層的作法不同,EMIB透過嵌入基板內部的小型矽橋接(silicon bridge)來連接晶片。這種結構可降低對大型矽元件的依賴,並為複雜的封裝設計提供更大彈性。
英特爾亦開發出強化版EMIB-T,專為改善AI半導體等高效能應用的電力傳輸效能而設計。
業界觀察家並不預期EMIB-T將在短期內取代CoWoS-L,台積電在商業採用、製造規模與客戶生態系方面仍擁有顯著優勢。
然而對韓國基板業者而言,布局EMIB代表的是為一個多重封裝架構並存的市場預作準備,市場將依據效能需求、成本考量及供應鏈策略選擇最適合的方案。
韓廠保持多重技術路線開放
三星電機在2.1D與2.5D封裝基板技術的開發,正反映出這個正在轉變中的市場環境。
「半導體基板不同於標準化產品,必須依客戶需求進行開發,」一位熟悉三星電機的業界人士表示。「這意味著廠商不能只押注單一技術,必須保持多元選項開放,因為目前仍無法確定哪種封裝方式會獲得更廣泛的採用。」
該消息來源補充指出,三星電機正準備超越現有FC-BGA解決方案的下一代基板技術,包括先進封裝基板與玻璃基板。
「基板業者必須在強化現有業務的同時,為下一代封裝技術預作準備,」該人士說。
LG Innotek同樣積極擴展其在高階FC-BGA基板的技術能力,目標瞄準AI伺服器與資料中心市場。
隨著AI加速器尺寸日益放大,封裝基板必須支援更大的面積、更多的層數以及日益複雜的電路設計。提升細線路成形、層間精度以及翹曲控制能力,已成為業界面臨的關鍵挑戰。
「AI封裝不太可能由單一技術獨大,」一位業界人士指出。「不同的解決方案將依客戶需求與晶片架構並行發展。」
對三星電機與LG Innotek而言,布局EMIB相關技術並非要挑戰台積電目前的領導地位,而是為了在一個快速變遷的AI封裝市場中保持競爭節奏。