晶圆代工龙头TSMC在先进封装方面的先进布局

如果说以前包装技术被认为是归属于产业链后端流程的技术，现在时代变了。

TSMC在官网引入了3D封装，过去十年计算工作量的发展可能会大于之前四十年云计算，大数据分析，人工智能，神经网络训练，人工智能推理，先进智能手机上的移动计算，甚至自动驾驶汽车，都在将计算推向极限

在这个过程中，包装技术也被推到了创新的前沿，这对产品的性能，功能和成本都有着至关重要的影响因此，封装技术不再是后端工艺的专属，代工巨头纷纷开始进入市场

晶圆代工龙头TSMC在先进封装方面的先进布局

最近几天，由于疫情因素，Hot Chips 33上线TSMC寻路系统集成副总经理余振华主要分享了TSMC的小芯片和3D封装技术

于振华介绍了TSMC 3D Fabric技术平台的细节，其中包括TSMC的前端芯片堆叠SoIC技术和后端先进封装CoWoS和InFO技术。

其实早在2020年，TSMC就表示已经整合了SoIC，InFO，CoWoS等3D IC技术平台，并命名为3D Fabric。

据PPT介绍，SoIC技术包括两种键合方式:CoW和WoW根据互联方式的不同，InFO可以分为InFO—R和InFO—L，CoWoS可分为CoWoS—S，CoWoS—R和cowos—l

于振华认为，包装领域正在发生新的变化，主要包括以下两点:

——小芯片和3D先进封装技术将开启新时代，

—从CMOS到CSYS，可以实现从摩尔到超越摩尔的过渡，

TSMC还更新了3D织物伴随着时间的发展，TSMC的先进封装技术将从InFORMATIOn和CoWoS向SOic InFORMATIOn和SoIC CoWoS转变台积电还推出了包括面向移动AP的InFO_B技术和面向HPC的InFO—R/oS集成技术在内的更新

对于超高性能计算系统，TSMC还提供了两种技术:InFO_SoIS和InFO_SoW而且，这项技术可以用在特斯拉最新的AI芯片上

值得一提的是，InFO_SoW是行业首创的全晶圆异质集成技术，在带宽密度和PDN阻抗方面具有显著优势。

然后是CoWoS—S封装技术该技术已量产十余年，产量高，质量好，可为先进SoC和HBM集成提供友好支持

TSMC预计将在今年晚些时候发布第五代CoWoS—S封装解决方案，与第三代封装解决方案相比，晶体管数量将增加20倍新封装将内插器面积增加3倍，8个HBM2e堆栈，并提供新的TSV解决方案

到第六代时，新封装将具有更大的掩模面积，以集成更多的小芯片和更多的DRAM封装。

随后，于振华介绍了TSMC 3D芯片堆栈——SoIC根据规划，TSMC正在CoW开发N7—on—N7和N5—on—N5，哇，TSMC正在开发深沟槽电容器

此外，TSMC还公布了其SoIC研发进展目前CoW和WoW都是N7/N6工艺，预计明年会实现基于N5的工艺

会上还透露了TSMC芯片互联路线图，预计到2035年实现1m以内的SoIC互联。

在介绍完封装技术后，于振华还介绍了TSMC新的异构集成技术，包括cash热解决方案和硅光集成。

余振华最后总结了以下三点:

1.TSMC的3D FabricTM技术平台将继续扩大封装规模，降低3D堆叠互连密度，从而提升功耗性能。

2.使用3D Fabric集成创新SiPh组件可以进一步提升系统性能，

3.新的微冷却系统——ISMC和DWC也可以解决散热瓶颈，实现更多3D堆叠。

未来可以期待先进的包装

最近几天，中国台湾省工业技术研究院研究总监杨锐预测，未来5年，TSMC将主导芯片制造业，之后3D封装将成为主要技术挑战。

事实上，除了TSMC，英特尔和AMD在这次大会上都提到了3D封装技术此外，另一个行业巨头三星也在加强3D封装技术的部署为什么3D封装技术成为行业巨头的一致选择

近十年来，各种计算工作量发展迅速，但摩尔定律面临失效的风险面对更加多样化的计算应用，为了将更多功能挤进同一个芯片，先进的封装技术成为不断优化芯片性能和成本的关键创新路径

因此，也将带动先进包装市场的繁荣根据Yole Developpement的最新数据，2020年至2026年，先进包装市场的复合年增长率约为7.9%到2025年，市场收入将超过420亿美元，几乎是传统包装市场预期增长率的三倍

其中，3D封装在集成度，性能，功耗等方面更具优势具有更高的设计自由度和更短的开发时间，是最有前途的封装技术之一目前，伴随着高性能计算，人工智能等应用的兴起，以及TSV技术的成熟，可以看到越来越多的CPU，GPU和内存开始采用3D封装

根据Yole和Jiwei Consulting的综合安排，按晶圆数量计算，2019年先进技术封装晶圆约2900万片，到2025年这一数字将增加到4300万片，复合年增长率为7%其中倒装芯片技术占比最高，晶圆数量达到3072万片，3D封装增速最快，CAGR约25%

总结:伴随着行业巨头的涌入和先进的布局，3D高级封装的未来已经逐渐明朗后摩尔时代，先进封装技术的未来值得期待