Chip-on-Wafer-on-PCB
定義
- CoWoP 是一種將高效能運算晶片 (如 GPU、HBM)、矽中介層直接焊接到高精度主機板 PCB 上的先進封裝架構,其核心目標是降低成本與訊號、電源損耗。
- 矽中介層 (Interposer):細小的晶片,能讓 GPU 和 HBM 緊密並排並進行高速傳輸。
與 CoWoS 的差異
- CoWoS:4 層結構:GPU、HBM 晶片 → 中介層 → 封裝基板 (Substrate) → PCB。
- CoWoP:
- 3 層結構:GPU、HBM 晶片 → 中介層 → PCB。
- 移除封裝基板,讓中介層直接連接 PCB
- PCB 必須具備與原封裝基板等級相同的細線路與可靠度。
為何會對 PCB 供應鏈造成巨大變化?
- 傳統的封裝模式層數過多,導致訊號和電力從底板傳輸到最上層的晶片時,路徑變長,耗損和成本也隨之增加。
- CoWoP 技術的核心改變在於將原本最底層的封裝基板直接移除,僅保留上層 GPU/HBM、中介層,但這代表著原來的主機板 PCB 需要具備以往封裝基板的高精度封裝能力。
對 PCB 供應鏈要求
- PCB:非一般 HDI 板,而是 SLP,可能採 mSAP 製程。
- 高密度互連板 (High Density Interconnect PCB, HDI):在有限面積內,以微盲孔、埋孔、細線路等工藝提升布線與焊點密度,支援高 I/O 元件
- 類載板 (Substrate-like Printed Circuit Board, SLP):並非新技術,在 2018~2019 年 Apple iPhone 於 InFO 封裝後即採用 SLP。
- Integrated Fan-Out (InFO):台積電自主開發的先進封裝技術。
- 改良型半加成製程 (modified Semi-Additive Process, mSAP):高階、微縮,且較昂貴的 PCB 製程。
- 密度提升:PCB 的密度必須達到原先封裝廠的水準。
- 良率要求:一旦主機板需要焊接數十萬的 GPU 晶片,其良率必須大幅提升。
- 製程升級:為實現上述要求,PCB 的工藝必須升級到 mSAP 製程。
- 線寬/線距:主機板需採 mSAP 製程,線寬/線距達 30 µm 甚至 20 µm。
- 材料需求:超薄銅箔、低熱膨脹玻璃纖維布、高階樹脂。
- 設備升級:雷射鑽孔、AOI 檢測、電鍍機等需全面更新。
- 難度:整體難度比一般 HDI (高密度互連板) 高出許多。
- 具 mSAP 製程能力的主要 PCB 廠:華通、欣興、臻鼎等。
產業現況
- 試產階段:CoWoP 技術目前仍處於市場試驗階段,傳聞 NVIDIA 將在下一代 Rubin 加速卡平台率先採用 CoWoP。
- 價值提升:單片 CoWoP PCB 價格約為傳統 HDI 的 3 倍,材料價值量高出 14–18 倍
- 短線題材:若導入成功,具備 mSAP 產能的 PCB 供應鏈公司有望受益並推升股價。