AI大势之下，高性能AI芯片需求紧俏，与之相关的CoWoS先进封装产能告急，AI芯片大厂加速生产的同时，也在积极寻求其他先进封装技术，以缓解AI芯片供应不足的难题。


CoWoS产能吃紧

今年3月AI芯片大厂英伟达发布了平台Blackwell，包括B系列GPU及整合NVIDIA自家Grace Arm CPU的GB200等。

与前一代GH200相比，GB200性能与功耗均大幅升级，因而备受关注，未来需求有望持续增长。

全球市场研究机构TrendForce集邦咨询今年4月调查显示，供应链对NVIDIA GB200寄予厚望，预估2025年出货量有机会突破百万颗，占NVIDIA高端GPU近4~5成。

台积电CoWoS产能也将同步成长，集邦咨询表示，英伟达B系列包含GB200、B100、B200等将耗费更多CoWoS产能，台积电（TSMC）亦提升2024全年CoWoS产能需求，预估至年底每月产能将逼近40k，相较2023年总产能提升逾150%；2025年规划总产能有机会几近倍增，其中英伟达需求占比将逾半数。

不过，业界指出，AI爆发式发展浪潮下，CoWoS当前仍难以满足高性能AI芯片需求，主要问题在于芯片变大以及HBM堆叠。

英伟达B200、B100等产品使芯片中间层面积（interposer area）变大，这意味着12英寸晶圆能切割出的芯片数量减少，CoWoS难于满足AI芯片需求；同时随着HBM不断迭代，HBM涵盖的DRAM数量同步上升，这对CoWoS封装而言也是一大挑战。


FOPLP成重要替补

据海外媒体称，为缓解CoWoS先进封装产能吃紧问题，英伟达正规划将其GB200提早导入扇出面板级封装（FOPLP），从原订2026年提前到2025年。

报道称，机构最新报告也证实相关消息，并点出英伟达GB200供应链已启动，目前正在设计微调和测试阶段；从CoWoS先进封装产能研判，今年下半年估计将有42万颗GB200送至下游市场，明年产出量上看150万至200万颗。

整体来看，在CoWoS产能供不应求的趋势下，业界预期同样是先进封装的扇出面板级封装，有望成为纾解AI芯片供应的利器。

扇出面板级封装具备多项优势，可容纳更多的I／O数、效能更强大、节省电力消耗。

值得注意的是，扇出面板级封装可使用玻璃基板/PCB基板/封胶基板。


玻璃基板或成未来先进封装重要赛道

早在2023年9月，英伟达就曾宣布计划在2026年至2030年投入对用于下一代先进封装的玻璃基板的量产，以实现单一封装内晶体管数量的增加，并推动摩尔定律的持续发展。公司还透露，已在亚利桑那州的工厂投资10亿美元，建立玻璃基板的研发和供应链设施。

此外，英特尔、三星、AMD、苹果等大厂也纷纷表示将采用或研究玻璃基板芯片封装技术，多家公司公开其在TGV（玻璃通孔技术）领域的技术进展。例如，帝尔激光宣布其TGV激光微孔设备已实现小批量生产，同时IGBT激光退火设备和晶圆激光隐切设备正在开发中；五方光电的TGV玻璃通孔项目正在进行样品测试和量产线调试；沃格光电宣称拥有TGV载板的核心工艺技术，包括玻璃基薄化、双面PVD铜金属化以及通孔制作等关键技术。

近年来，中国企业在PCB市场、封装基板已经取得显著发展，而玻璃基板的出现亦为行业带来了新的机遇。与传统的有机基板相比，玻璃基板作为新型封装基板材料，具有一系列显著的优点：

机械稳定性：玻璃的主要成分二氧化硅，在高温环境下更加稳定性。这种材料的机械强度远高于有机基板，在封装过程中能够更有效地应对高温环境，优化高性能芯片的热管理，减少翘曲和变形。

信号完整性和路由能力：玻璃芯独特的电气性能，使其介电损耗更低，确保信号和电力的传输更清晰。在信号传输过程中，降低了功率损耗，增强了整体芯片效率，这对于高性能处理器的制造至关重要。

互连密度：玻璃基板支持更高的互连密度，即可以实现更紧密的互连间距。这对于推动下一代系统级封装（SiP）的电力和信号传输能力至关重要。

英特尔也表示，玻璃基板凭借其卓越的机械、物理和光学属性，能够构建性能更高的多芯片SiP解决方案。该技术能够在芯片上增加高达50%的裸片数量，进而容纳更多的Chiplet。通过在单一封装中集成更多的晶体管，预计将实现更强大的算力。

尽管玻璃基板的优势明显，但其制造成本仍高于有机基板，且其商业化进程需要构建一个全面的支持性生态系统。然而，随着生产技术的持续优化和规模化生产的推进，预期玻璃基板的成本将逐步下降，这将促进其在电子产品中的广泛应用。

据Prismark统计，预计到2026年，全球集成电路（IC）封装基板市场的规模将达到214亿美元。随着英特尔等主要制造商入局，玻璃基板替代传统硅基板的步伐将加快。预测在接下来的3年内，玻璃基板的市场占有率将达到30%，5年内渗透率将超过50%。


先进封装贡献主要增量

半导体封测企业运营模式主要分为两类，一类是属于垂直制造商（IDM）的封测企业，另一类是独立于垂直制造商的第三方代工封测企业，我国的封测企业企业均属于代工类封测企业。由于进入门槛较低，在我国半导体产业发展过程中，封测产业实现了优先发展。据芯思想研究院数据，2022年全球委外封测市场占有率前十企业中，中国大陆一共有4家企业上榜，分别为长电科技、通富微电、华天科技、智路封测，合计市场占有率为24.55%。

出于技术、成本、效益等方面的考量，垂直制造商的封测业务基本委派第三方来代工，促使封测市场规模不断扩大，期间我国企业通过自研与并购双核并驱发展模式，实现了规模化发展与国产化替代，也基本解决了生存问题，下一阶段的发展目标开始转向核心竞争力的构建。

据集微咨询预测，2023年全球封测行业市场规模为822亿美元，同比增长仅有0.86%，同期全球先进封装市场规模为408亿美元，同比增长7.9%，预计到2026年先进封装市场占有率将超过传统封装市场，达到50.2%，换言之，先进封装将成为未来封装市场的主要增量。与其在传统封装领域里打价格战、或等待行业周期红利反哺，不如扎人先进封装技术研发浪潮中去，形成新质竞争力，尤其是我国的封测企业还是以独立代工类为主，若是没有技术、成本优势，如何保障行业地位的延续与突破。

或许正因为代工性质的被动性，我国头部封测企业在封装技术的研发里一直保持着较高研发投入，核心服务向先进封装靠拢。从收入占比结构来看，甬矽电子先进封装业务收入占比为100%，通富微电、华天科技、长电科技的先进封装业务收入占比也达到了65%及以上。期待在这场新发展趋势中，国内企业能够继续抢占先机。