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AI算力爆炸式增长,重塑先进封装格局

2026年上半年,全球最大AI模型API聚合平台OpenRouter数据显示:AI模型周Token调用量从1月的6.4万亿,暴增至7月的46.7万亿——半年增长超7倍。

2026中美AI大模型周调用量走势

Source:OpenRouter

Token调用量激增的背后,是超大规模AI芯片“更大面积、更高互连、更低成本”的极致封装需求。当芯片封装面积从3.3x光罩向9x跃进时,传统晶圆级方案已难以满足。CoPoS(Chip-on-Panel-on-Substrate)板级高密封装,正成为行业突破性能和成本双重瓶颈的关键路径。

02

为什么是CoPoS:算力膨胀倒逼封装革命

AI芯片的“体型”正在快速膨胀:

  • NVIDIA Blackwell: 3.3x reticle

  • NVIDIA Rubin: 预计4x reticle

  • Google TPU V9: 约9.5x reticle超大设计

  • TSMC 2029年目标: 14x reticle以及更大的40+x SoW

Source:TSMC

晶圆封装的物理局限越来越明显:传统圆形晶圆在切割方形大芯片时,边缘区域大量浪费——面积利用率通常不足70%。

CoPoS技术将临时载板从圆形切换为方形(如510×515mm),实现了根本性的效率突破:

  • 面积利用率⬆️:从<70%提升至95%以上

  • 单次产出芯片数⬆️:提升4-6倍

  • 单位成本⬇️:降低30%-50%

Source:Resonac

03

CoPoS与TGV:玻璃基板为何成为必选项

从产业发展现状来看,CoPoS技术正沿着三个技术演进层次逐步演进:

阶段一:方形临时载板替代, 解决“成本、产能与大尺寸集成”问题。

采用大尺寸方形临时载板(Panel)替代传统12英寸圆形晶圆载板,主要目标是提升材料利用率和产能。 通过方形载板,单次制程面积利用率显著提高,产能可提升至4-6倍,从而在短期内可有效降低大尺寸封装成本,中期缓解产能紧缺,长期解决大尺寸系统集成问题, 这是CoPoS从实验室走向规模化制造的关键起步。

Source:Trendforce,ECHINT

阶段二:玻璃芯基板引入,解决"大面积翘曲与高频信号损耗"问题

引入玻璃芯基板置于两层ABF增层之间,逐步替代传统全有机基板。与有机ABF基板相比,玻璃基板具备更低的介电损耗、更优的表面平整度,以及与硅高度匹配的热膨胀系数(CTE)。配合玻璃通孔TGV(Through Glass Via)技术,玻璃从单纯的支撑材料升级为具备垂直互联能力的平台,显著提升了大尺寸封装的高密度互连能力和信号完整性,解决了有机材料在大面积下易翘曲、信号损耗高等难题。

Source:Trendforce,ECHINT

补充说明:玻璃芯基板的核心——玻璃通孔TGV,一种在玻璃基板上制造垂直电气互连的先进封装技术,可以看作是硅通孔(TSV)技术在玻璃材料上的延伸。

阶段三:玻璃中介层(Glass Interposer)应用 ,解决“异构集成的中介层性能提升”问题

进一步演进至以玻璃中介层(Glass Interposer)为核心的方案,真正发挥玻璃基板的全部潜力。 此阶段可实现更低的信号损耗和更好的整体成本优势。TGV技术成为核心使能要素——只有具备高可靠、高密度TGV工艺,玻璃才能真正作为活跃的中介层承担复杂3D/2.5D异构集成任务。

Source:Trendforce,ECHINT

总结: TGV是CoPoS迈向超大规模AI封装的关键技术,行业共识明确:通过玻璃基板+高密度TGV,可有效解决传统有机载板在热机械可靠性、信号完整性和大尺寸经济性上的根本限制,将成为下一代AI、HPC和数据中心芯片封装的主流路径,也是目前头部厂商共同布局的方向。

04

奕成科技:中国大陆板级高密封装

CoPoS的量产先行者

在这场全球技术浪潮中,奕成科技(ECHINT)以前瞻布局与率先量产,确立了自己的先发优势。

公司自2017年即布局板级高密系统封测领域,于2024年实现高密FOMCM平台(CoPoS)批量量产,成为率先实现板级高密平台量产的中国大陆企业,填补了国内高端板级封装规模化量产的空白。

公司EHIoP®板级高密技术平台涵盖2D FO、2.xD FO(CoPoS)、FOPoP、FC、Advanced SBT等多种先进封装技术,可为AI、HPC等领域客户提供成熟量产方案:

奕成科技2.xD FO(CoPoS)RDL First封装

工艺能力: L/S≥ 2/2μm,Max PKG Size:80×120 mm²,Max FO Size:60*60mm²,支持高密度互连,满足Chiplet异构集成对布线密度的严苛要求,覆盖当前及下一代大算力芯片的封装需求。

量产能力:国内首条板级封装OHT自动化产线,洁净厂房20,000㎡,完成百万级出货验证 ,工艺成熟度与良率已通过市场检验,缩短客户产品上市周期。

一站式服务:从封装设计、工艺开发到最终测试,快速响应大算力芯片定制需求,减少多供应商协调的复杂度与风险。

前瞻布局:持续布局玻璃基板与光电合封技术,提升大尺寸、高性能系统集成能力。现有2.xD FO平台具备与玻璃基板方案的演进兼容性,为客户提供“当下可量产、未来可升级”的长期发展技术路径。

奕成科技玻璃基板技术方案

原创的非对称多层堆叠架构,突破传统对称结构设计,创新性地通过玻璃芯层内的高密度TGV,实现顶层PI RDL与底层ABF布线层的垂直互连,构建“顶层PI RDL + 玻璃芯(含TGV)+ 底层ABF布线层”的三层架构:

核心优势:

线宽精度提升:顶层PI工艺直接对接芯片细凸点,最小线宽线距可达 2/2μm,无需中介层

封装厚度与成本降低:无额外中介层设计,封装更薄、整体材料与加工成本更低

信号完整性更优:互连传输路径缩短,有效减少了信号延迟和损耗

工艺兼容性更好:顶层PI工艺与板级封装工艺体系兼容,产线复用性高

AI芯片的算力竞赛,正快速从制程节点的“纵向冲刺”转向封装技术的“横向突破”——这是一场涵盖封装架构、晶圆级/板级互连、混合键合、玻璃基板、HBM高带宽集成以及精密制造的系统级工程。CoPoS板级高密封装,正是这一协同发展的核心载体——它以“化圆为方”的效率提升与玻璃基板+TGV的技术纵深,正重新定义AI芯片的性能边界。

从全球范围看,CoPoS板级高密封装正处于从技术验证向规模化应用跨越的关键节点。作为率先实现这一路径量产的国内企业,奕成科技将持续深耕技术,以高品质量产能力,助力大算力芯片高效落地。

先进封装设备类似前道晶圆制造设备,供应商受益先进封测产业增长。随着先进封装的发展,Bumping(凸块)、Flip(倒装) 、TSV 和 RDL(重布线)等新的连接形式所需要用到的设备也越先进。以长球凸点为例,主要的工艺流程为预清洗、UBM、淀积、光刻、焊料 电镀、去胶、刻蚀、清洗、检测等,因此所需要的设备包括清洗机、PVD 设备、光刻机、 刻蚀机、电镀设备、清洗机等,材料需要包括光刻胶、显影剂、刻蚀液、清洗液等。为促进行业发展,互通有无,欢迎芯片设计、晶圆制造、装备、材料等产业链上下游加入艾邦半导体先进封装产业链交流群。
我们诚邀您加入“玻璃基板与TGV技术交流群”,与行业精英共同探讨玻璃基板及TGV技术的前沿动态,共享资源,交流经验。在这里,您可以第一时间获取技术革新信息,深入解析行业趋势,与行业领袖面对面交流,共同推动技术革新,探索无限商机。

作者 808, ab