大数跨境

CPU也开始抢CoWoS,封测厂能接住多少新增需求

CPU也开始抢CoWoS,封测厂能接住多少新增需求 半导体产业报告
2026-09-25
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导读:一片中介层晶圆能装下多少颗芯片,正在比芯片订单的颗数更影响CoWoS排产。

在先进封装领域,单片中介层晶圆的芯片承载量正比芯片订单总数更深刻地影响CoWoS排产。据瑞银最新测算,2027年CoWoS中介层晶圆需求将飙升至263万片,接近2026年预测值(132.1万片)的两倍。需求激增不仅源于GPU,还受到云厂商ASIC及服务器CPU的强劲驱动。与此同时,行业月产能预计将从2026年底的16万片提升至2027年底的27万片。需要注意的是,需求基于全年晶圆总用量计算,而产能为年底的月度峰值,二者不可直接相减得出供需缺口。评估扩产能否转化为实际交付,需深入剖析封装产品在晶圆厂与封测厂间的流转全貌。

CPU与ASIC挤占同一条先进封装产线

CoWoS技术将多颗计算裸片置于中介层上,再与封装基板连接。无论是集成HBM的GPU与AI ASIC,还是采用多芯粒设计的CPU,均需依赖中介层完成芯粒间互连。台积电的结构剖面图清晰展示了计算芯片、HBM、中介层与基板的层级关系。客户争夺的并非单一设备,而是跨越晶圆级与基板级组装的综合制造能力。

3DFabric Solutions中的CoWoS结构图,计算芯片和HBM经中介层连接后装上基板

来源:TSMC《3DFabric™: Advanced packaging technologies and design ecosystem collaboration》

瑞银预测,2027年英伟达在中介层晶圆需求中的占比将从2026年的60%降至49%,但绝对需求量仍从79.9万片增至129万片。ASIC及其他客户需求将从39.3万片激增至86.5万片,AMD的需求则从12.9万片跃升至47.5万片。英伟达份额下降并非GPU减产,而是更多产品线涌入赛道。此外,瑞银预计AMD Venice服务器CPU在2027年产量可达约500万颗(注:此为供应链产量预测,非确认出货量)。

GPU、AMD与ASIC客户的中介层晶圆需求及占比变化

来源:UBS《ASICs and CPUs move to center stage, driving the next wave of CoWoS expansion》

订单按颗数评估,产线按中介层面积排产

单颗CPU与AI加速器对封装产线的资源占用差异显著。封装内集成的芯粒与HBM越多,所需中介层面积越大,同片晶圆可排布的封装单元便越少。回顾台积电技术演进,CoWoS中介层面积已从2011年的约1倍光罩面积扩展至2024年的4倍,且后续规划了更大尺寸。这表明,先进封装的扩产不仅要增加设备,更需应对单颗封装晶圆消耗量的持续攀升。

3DFabric new Memory Enablement中的CoWoS尺寸路线图,中介层面积与HBM数量变化

来源:TSMC《3DFabric™: Advanced packaging technologies and design ecosystem collaboration》

因此,瑞银采用“中介层晶圆总需求”来统筹不同客户,而非简单累加芯片颗数。其预测的2027年263万片为全年总消耗量,而27万片/月则是2027年底的行业月度产能峰值。若将月度产能简单乘以12,或从全年需求中直接扣除单月产能,均会导致严重的供需误判。

晶圆厂与封测厂的工序分工与协同

从工序拆解,CoW(晶圆上芯片)负责将芯粒贴装至晶圆形态的中介层,WoS(基板上芯片)则将组装体连接至封装基板。瑞银预测,至2027年底,台积电、日月光与安靠的CoW月产能将分别达到约18万片、7万片和2万片,合计27万片。其中,日月光从2026年底的2万片跃升至7万片,成为最显著的外部增量。需强调的是,此处统计的仅为CoW工序产能,并不等同于各家最终交付的完整CoWoS成品。

行业与非台积电封装产能的预测走势

来源:UBS《ASICs and CPUs move to center stage, driving the next wave of CoWoS expansion》

尽管产业合作已有公开文件,但落地细节仍需厘清。台积电与安靠签署的十年合作协议,为采购亚利桑那州先进封装测试服务奠定基础。然而,官方公告并未证实瑞银预测的2027年2万片/月CoW产能是否直接对应亚利桑那厂区,也未表明该产能已正式投产。

产能转移需同步衔接设计规则与测试标准

同为CoWoS技术,台积电将其细分为采用硅中介层的CoWoS-S与采用重布线层中介层的CoWoS-L/R。不同结构下的芯粒布局、布线及基板连接方式各异,封测厂接入特定产品后,其他CPU或ASIC封装无法直接复用该产线。委外产能必须按具体封装型号进行严格验证。

TSMC 3DFabric Technology Portfolio中的CoWoS-S与CoWoS-L/R示意,两类封装采用不同中介层结构

来源:TSMC《3DFabric™: Advanced packaging technologies and design ecosystem collaboration》

多厂协同制造不仅涉及物理晶圆的流转,更要求设计数据的无缝对接。中介层与基板的布线文件、裸片位置、连接规则及应力测试结果等,均需确保上下游工序精准衔接。台积电在3DFabric生态中提出统一设计文件格式,并在设计阶段前置识别应力集中区(注:相关布线自动化与十倍效率提升为规划目标,非既定产线成绩)。

封测厂与基板厂共同使用设计和可制造性规则的协作示意

来源:TSMC《3DFabric™: Advanced packaging technologies and design ecosystem collaboration》

在晶圆级组装后,还需经历基板装配与测试环节。瑞银研判,台积电或在2028年为WoS工序引入日月光之外的新封测伙伴。需重申,预计的27万片/月仅描述2027年底的CoW工序规模。最终,特定CPU和ASIC能否顺利跨厂完成CoW、WoS与测试并稳定交付,才是决定本轮扩产能否转化为实际有效供给的核心关键。

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