台積電「化圓為方」 玻璃打洞引爆台廠卡位戰

by 江 星翰

台積電計畫將次世代先進封裝技術CoPoS,從原本圓形晶圓結構改成方形矩形面板,不僅提高面積利用率、支援更大尺寸封裝,這場「化圓為方」大工程,讓玻璃成為下一個戰場,從雷射打洞、蝕刻到電鍍,眾多台廠已搶著卡位。

台積電董事長魏哲家7月透露,CoPoS試驗線正在建置,相關技術與良率還需要約一年成熟,後續才會與客戶共同導入生產。研調機構TrendForce則推估,台積電短期將從310×310mm面板切入,2027年進入試產、2028年下半年量產。

看準利用率 方形面板勝過圓形晶圓

AI晶片除了GPU、ASIC,還要整合愈來愈多HBM,封裝尺寸一路放大,問題是晶片與封裝接近方形,放在圓形晶圓上,邊緣浪費的面積也愈明顯。

半導體圈人士指出,CoWoS使用12吋圓形晶圓,材料利用率不到70%;改採方形面板後,利用率可提高至90%以上。台積電發展CoPoS,要把浪費的空間拿回來,同時支援尺寸更大的AI晶片封裝。

但「化圓為方」不是換一塊方形板子就能開工,CoPoS製程會先使用玻璃承盤(glass carrier),再往下一階段發展玻璃核心基板(Glass Core Substrate),還得面對玻璃通孔TGV、翹曲、平整度及對位等難題。

下一關換玻璃 打歪、打裂都不行

玻璃核心基板要走向量產,其中一道難關就是TGV。說穿了,要在玻璃上做出極細的垂直通孔,讓訊號與電力可以上下傳輸。問題是,洞看起來小,麻煩卻不少。

TrendForce分析,雷射能量若不穩,孔徑可能大小不一,加工過程也可能造成玻璃微裂紋。洞打完後還得蝕刻、填入導電材料;當玻璃尺寸放大到500×500mm以上,又要兼顧整片平整度與對位精度,從「打得出來」走到「大量生產」,難度完全不同。

也因如此,一個玻璃洞,開始養出一串設備生意。

從打洞到電鍍 設備台廠搶卡位

鈦昇布局TGV雷射設備;東捷則結合子公司富臨科技,從雷射製程切入玻璃載板,布局TGV與重布線層(RDL)技術。

洞打出來後,還有蝕刻、電鍍及濕製程,亞智科技已布局TGV相關蝕刻、電鍍設備,並完成310、510及700mm面板級封裝電化學沉積與濕製程平台;敍豐則從原有ABF載板濕製程設備,往玻璃基板及TGV延伸。

創新服務也投入銅柱玻璃通孔基板TGV-ICP模組,規劃完成驗證後,朝2027年底試產、2028年量產推進。

面板老將跨界 玻璃本行變成新籌碼

半導體封裝從圓形晶圓往大尺寸面板走,也把原本熟悉面板、觸控玻璃的業者拉進戰局。

群創已利用既有面板產線轉做FOPLP,並布局TGV等相關技術;友達也投入面板級封裝與玻璃技術。過去累積的大尺寸玻璃加工能力,如今成了跨進先進封裝的籌碼。

過去以觸控面板為主要業務的宸鴻,也在2年前開始研究TGV,台灣廠區規劃9月初展開試產,並與封測廠合作。不過宸鴻策略長劉詩亮日前坦言,距離真正商品量產「還有很長的路」。

這句話也點破目前的TGV卡位戰:會做、能試產,距離大量生產還有一段路。

CoWoS設備老將也搶進

另一邊,台積電從CoWoS往CoPoS推進,也讓既有半導體設備廠開始搶下一輪生意。

據悉,首波CoPoS Demo設備已陸續進入驗證,弘塑、辛耘切入濕製程,萬潤布局填膠,印能、志聖則搶烘烤及熱處理。

台積電先拚CoPoS「化圓為方」,設備廠搶著跟進;下一階段玻璃核心基板上場,又有另一批台廠提前卡位,接下來要比誰能把玻璃上的洞做得又小又準、不把玻璃弄裂,最後還能大量生產。

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