最近爆火的CoWoP（Chip?on?Wafer?on?Platform）封裝是什么

2025-08-14 10:12:10 79

一、什么是 CoWoP？

CoWoS（Chip?on?Wafer?on?Substrate）：傳統先進的 2.5D 封裝，將硅芯片（Logic + HBM）并排貼在一個中介層（硅 Interposer）上，再焊接到封裝基板（Package Substrate），然后用 BGA 焊球連接到主板。

CoWoP 的核心思路就是把這個封裝基板去掉 —— CoWoP = CoWoS - 封裝基板。中介硅片 + 芯片直接安裝在增強型主板上，不再走傳統封裝那一層。

二、為什么這么做？CoWoP 有什么好處

主板（Platform PCB）必須升級
PCB 上要具備過去由封裝 substrate 提供的高密度布線能力，包括*微線距、*信號/電源/地層布線能力。
中介層（Interposer）依然重要
包含 GPU 核心和 HBM 等小 die，放在高精度硅片 interposer 上，保持高帶寬連接能力。
可靠力學與熱匹配設計
硅 interposer、die 與 PCB 的熱膨脹系數（CTE）必須匹配，避免因熱循環導致 warpage 或失效。
信號電氣完整性管理
PCB 與 interposer 對高速信號（如 NVLink、HBM RDL）路徑需要嚴格控制阻抗、延遲、電容、電感分布。

自 2025 年 7 月 起，NVIDIA 在內部進行 GB100 的 CoWoP 機械樣板測試（含 Dummy GPU/HBM），尺寸約 110?mm × 110?mm。
2025 年 8 月 將進行結構、電氣、熱性能和 NVLink 帶寬驗證。
2026 年 2 月 開啟 GR100 CoWoP 功能驗證，接著在 2026 年 10 月 推出 GR150 助力并行 CoWoS 與 CoWoP 路線。

階段	CoWoS 流程	CoWoP 流程
封裝結構	Die → Interposer → Package Substrate → BGA → PCB	Die → Interposer → 直接貼裝到 PCB（平臺 PCB）
制造復雜度	多層焊接、BGA、substrate 工藝	PCB 信號層復雜化，封裝 substrate 去除
信號路徑	die→sub→BGA→PCB，中間寄生多	die→PCB 路徑短，直接布線更低寄生
熱管理	封裝基板熱阻仍存在	板子薄、無蓋封裝，熱阻更小，散熱更好
成本	封裝 substrate + 材料費高	省掉 substrate，節省封裝成本

六、 CoWoP（Chip?on?Wafer?on?Platform） 對半導體產業鏈的影響：

從 CoWoS?S 向 CoWoS?L 或 CoWoP 的轉變，意味著對封裝基板層的大幅調整。NVIDIA 正逐漸減少 CoWoS?S 訂單，集中資源投入 CoWoS?L 與 CoWoP，以支撐 Blackwell 系列高性能 AI GPU 的發展。
TSMC 的 CoWoS 能力長期供不應求，CoWoP 的推廣可能部分緩解這一瓶頸，特別是若 CoWoP 能有效替代部分 CoWoS-S 產能需求。
同時，NVIDIA 開始尋求與 UMC、Intel、Amkor、ASE 等合作伙伴合作，建立多元化的封裝供應鏈，減輕對 TSMC 獨占 CoWoS 的依賴。

CoWoP 將封裝 substrate 功能遷移到平臺 PCB，這要求 PCB 廠商升級生產工藝：更細線距、高密度線路、多層電源地層、低熱膨脹系數材料等。
原先制作封裝 substrate 的企業，如 Amkor、ASE、SPIL，在 CoWoP 時代需調整定位，可能轉向更多 interposer 的測試與組裝環節，或擴展業務至高精度 PCB 領域。

傳統 CoWoS substrate 供應商業務可能減少，而 提供硅中介層（interposer）的廠商需求將持續增長。
HBM 高帶寬內存供應商（如 SK Hynix、Samsung）由于 CoWoP 依然使用 HBM，與封裝 interposer 集合，因此對 HBM 的依賴繼續強化，市場需求和價格仍上漲趨勢明顯。

CoWoP 要求 PCB 與 interposer、die 一體設計，信號、電源、熱管理、機械力學需協同工程化實現。這推動 設計工具商、EDA、材料商、PCB 廠商共研新規范。
封裝技術更新加快，CoWoP 與 CoWoS?L、FOPLP（扇出面板級封裝）形成互補和競爭。這對封裝廠商提出更高要求，也創造新的合作空間。

角色	CoWoP 帶來變化
GPU 芯片廠商（NVIDIA、AMD）	更低封裝成本、更高性能路徑、更多設計靈活性
TSMC / UMC	TSMC 繼續主導*封裝，UMC 擴展 interposer 容量；供應鏈多元化趨勢明顯
封裝廠商（Amkor、ASE、Intel Packaging）	需重新布局：從 substrate 向 PCB 貼裝、interposer 集成等方向轉型
PCB 廠商 / 材料商	迎來高精度 PCB 訂單，推動銅厚材質、低 CTE 材料、微線距制造能力升級
HBM 供應商	HBM 需求穩定或上漲，成為供給鏈核心之一
整體行業生態	封裝、PCB、制造、測試、AI 芯片廠商協同加深，推動封裝與 PCB 設計流程融合

CoWoP 帶來的最核心影響是：將封裝 substrate 的功能重置到主板層，推動 PCB 制造商、設計工具、材料供應商與傳統封裝廠商重新協作，重構 AI 封裝與供應鏈生態。它不僅可能緩解 CoWoS 的產能瓶頸，還將推動封裝與板級供應鏈邁向更高集成度和設計協同性時代。

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