随着AI芯片尺寸不断增大,半导体封装正从传统的300mm圆形晶圆,逐步向大尺寸方形面板扩展,相关产线投资也已陆续启动。相较于晶圆,方形面板单次可处理的芯片数量可提升约5至6倍,面积利用率也有望从57%提高至87%。围绕这一工艺路线,面板级封装(PLP)已成为中国台湾和韩国企业加快布局的重点方向。
这一路线变化的核心在于面积利用效率。芯片最终以矩形切割,但晶圆本身为圆形,300mm(12英寸)晶圆边缘难免产生切割损耗。PLP则绕开了这一限制。与传统封装先在晶圆上形成布线层、再进行切割分片不同,PLP是将切割后的芯片重新排布到另一块基板上,再完成模封及重布线层(RDL)制作。
由于从一开始就采用有机或玻璃基板,并使用方形面板形态,PLP能够显著减少圆形晶圆边缘无法利用的面积损耗。以600×600mm方形面板为例,其单次处理芯片数量较晶圆可提升约5至6倍,面积利用率则可由57%升至87%。
Counterpoint Research数据显示,2026年6月,扇出型面板级封装(FOPLP)与玻璃基板相关市场规模预计将从2024年的6.5亿美元增至2030年的81亿美元以上。其中,AI与高性能计算(HPC)占比为45.6%。到2030年,面板级封装产能预计有84.8%将集中在中国台湾、日本和中国。
TSMC今年已启动面向方形面板路线的CoPoS试点产线。该公司2月在旗下Visera Yongdam工厂导入首台设备,6月完成产线搭建,并于上半年启动小批量试产。此后,相关产线将转移至Ziay AP7工厂,进入工艺验证阶段。
TSMC董事长C.C. Wei在4月业绩电话会上表示,面板级扇出封装距离量产仍需2至3年。DigiTimes报道称,量产时间点可能落在2028年底至2029年初,首个客户为Nvidia。其目标是在预计于2028年前后推出的Feynman架构中,将12颗第四代HBM与GPU Chiplet一并集成。
据业内消息,Samsung Electronics也正将2.5D封装研发重心从晶圆级封装(WLP)转向PLP。Samsung Electronics已从Samsung Electro-Mechanics接手PLP相关业务,并率先将其用于移动AP和电源管理芯片(PMIC)。SemiConductor Engineering称,可穿戴设备所用Exynos W920采用5nm EUV工艺,并使用了FOPLP。
与此同时,面板级产线建设也重新带动了封装设备需求。SemiConductor Engineering指出,新建一条FOPLP产线的成本至少在1亿至2亿美元之间,而且相关设备与现有300mm工艺并不兼容;若产线开工率偏低,投资回收将面临压力。另一方面,面板规格从400×500mm到650×650mm并不统一,设备需按不同规格重新适配,这也为后续新增设备采购留下了空间。
DigiTimes称,TSMC CoPoS首轮设备评估涉及约30家厂商,覆盖日本、美国、德国和中国台湾等地,涵盖光刻、电镀、研磨、检测等六大工序的完整链条。韩国设备厂商也将其视为订单窗口期。Hanwha Semitech于本月2日至4日在中国台湾台北举行的SEMICON Taiwan 2026上,首次公开展示600×600mm大尺寸FOPLP设备“SFM5 Square”实机,加快切入相关市场。
有业内人士表示,未来两到三年,既是中国台湾厂商通过试点产线打磨工艺的关键阶段,也是韩国设备企业证明其跨规格适配能力的重要窗口期。