CoWoS封装是什么技术？

芯片封装由 2D 向 3D 发展的过程中，衍生出多种不同的封装技术。其中，2.5D 封装是一种先进的异构芯片封装，可以实现从成本、性能到可靠性的完美平衡。

目前 CoWoS 封装技术已经成为了众多国际算力芯片厂商的首选，是高端性能芯片封装的主流方案之一。我们认为，英伟达算力芯片的需求增长大幅提升了 CoWos 的封装需求，CoWos 有望进一步带动先进封装加速发展。

CoWos 技术是高端性能封装的主流方案全球各大厂对纷纷对先进封装技术注册独立商标。近年来，在先进封装飞速发展的背景下，开发相关技术的公司都将自己的技术独立命名注册商标，如台积电的 lnFO、CoWoS，日月光的 FoCoS，Amkor 的 SLIM、SWIFT，三星的 I-Cube、H-Cube 以及 Intel 的 Foveros、EMIB 等。台积电的 CoWos 技术是高端性能封装的主流方案之一。我们认为，随着 2.5D 和 3D 封装解决方案变得越来越复杂，先进封装主要参与者的封装组合也在增加。根据 Yole《High End Performance Packaging 2022》，高端性能封装平台包括例如超高密度扇出型封装（UHD FO）、嵌入式硅桥（Embedded Si Bridge）、硅中介层（Si Interposer）、三维堆栈内存（3D StackMemory）以及 3D SoC 技术。嵌入式硅桥有两种解决方案：LSI（台积电）和 EMIB（英特尔）。硅中介层技术包括台积电的 CoWoS、三星的 X-Cube以及英特尔的 Foveros 等解决方案。EMIB 与 Foveros 的结合产生了 CoEMIB 技术，主要应用于英特尔的 Ponte Vecchio 平台。三维堆栈内存分为三类,分别为 HBM、3DS 和 3D NAND 堆栈。CoWoS 的主要优势是节约空间、增强芯片之间的互联性和降低功耗。在过去十年，CoWoS 封装已经经过了五代的发展。目前采用 CoWoS 封装的产品主要分布于消费领域和服务器领域，包括英伟达、AMD 等推出的算力加速卡。CoWoS 被应用于制造英伟达 GPU 所需要的工艺流程中，具备高技术壁垒特点，目前需求较大。

同时，CoWoS平台为高性能计算应用提供了同类最佳的性能和最高的集成密度。这种晶圆级系统集成平台可提供多种插层尺寸、HBM 立方体数量和封装尺寸。它可以实现大于 2 倍封装尺寸（或约 1,700 平方毫米）的中阶层，集成具有四个以上 HBM2/HBM2E 立方体的领先 SoC 芯片

我们认为，CoWoS 封装技术具备高集成度、高性能、芯片组合灵活性以及优秀稳定性与可靠性等特点，随着技术的不断进步和市场需求的增长，CoWoS 封装技术有望在未来继续取得突破，并在多重领域中得到应用。CoWoS 工艺流程包含多项步骤，根据中国台湾大学资料，我们总结CoWoS 封装流程可大致划分为三个阶段。在第一阶段，将裸片（Die）与中介层（Interposer）借由微凸块（uBump）进行连接，并通过底部填充（Underfill）。

在第二阶段，将裸片（Die）与载板（Carrier）相连接，根据艾邦半导体网，封装基板（载板）是一类用于承载芯片的线路板，属于 PCB 的一个技术分支，也是核心的半导体封测材料，具有高密度、高精度、高性能、小型化及轻薄化的特点，可为芯片提供支撑、散热和保护的作用，同时也可为芯片与 PCB 母板之间提供电气连接及物理支撑。在裸片与载板相连接后，利用化学抛光技术（CMP）将中介层进行薄化，此步骤目的在于移除中介层凹陷部分。

在第三阶段，切割晶圆形成芯片，并将芯片连结至封装基板。最后加上保护封装的环形框和盖板，使用热介面金属（TIM）填补与盖板接合时所产生的空隙。

CoWoS 封装技术应用广泛，目前主要应用于高性能计算、通信网络、图像处理以及汽车电子等相关领域。在高性能计算领域，CoWoS 封装具备整合多个处理器芯片、高速缓存和内存于同一封装中的能力，从而实现卓越的计算性能和数据吞吐量，这一特性在数据中心、超级计算机和人工智能应用领域具有突出的重要性，目前 CoWoS 产品聚焦于具备 HBM 记忆模块的高端产品。目前随着 Ai 浪潮兴起，高性能加速卡在需求端大幅上升，CoWoS 主要针对高性能计算（HPC）市场，需求量较大。本文观点摘自甬兴证券的研究报告。