國金證券(600109)發(fā)布研報稱,臺積電(TSM)(TSM.US)規(guī)劃2026年推出5.5倍光罩尺寸過渡版本,2027年實現(xiàn)9.5倍光罩尺寸CoWoS規(guī)?;慨a(chǎn),以精準(zhǔn)匹配AI大模型對內(nèi)存容量與互聯(lián)帶寬的指數(shù)級需求。SiC憑借高熱導(dǎo)率、高剛性、CTE與硅芯片高度匹配的特性,成為破解CoWoS熱機(jī)械雙重瓶頸的關(guān)鍵材料,有望以熱擴(kuò)散層、熱承載層、結(jié)構(gòu)支撐層漸進(jìn)導(dǎo)入CoWoS,充分發(fā)揮材料優(yōu)勢并降低工藝適配難度。
國金證券(600109)主要觀點(diǎn)如下:
CoWoS邁入大尺寸、高HBM、高熱流密度新階段
TSMC于2025年4月北美技術(shù)論壇明確下一代CoWoS演進(jìn)方向,確立大尺寸、高HBM堆疊、高熱流密度為先進(jìn)封裝(886009)核心主軸。公司規(guī)劃2026年推出5.5倍光罩尺寸過渡版本,2027年實現(xiàn)9.5倍光罩尺寸CoWoS規(guī)模化量產(chǎn),單封裝有效面積接近8,000mm,可支持4顆3D堆疊芯片系統(tǒng)、12層及以上HBM與多顆邏輯芯片高密度集成,精準(zhǔn)匹配AI大模型對內(nèi)存容量與互聯(lián)帶寬的指數(shù)級需求。
同期推出的SoWX晶圓級系統(tǒng)集成方案,可實現(xiàn)40倍于當(dāng)前CoWoS的計算能力,計劃2027年同步量產(chǎn)。該路線與NVIDIA下一代AI芯片規(guī)劃高度印證,RubinUltra等產(chǎn)品采用CoWoSL封裝與N3P工藝,印證大尺寸、高帶寬、高功耗密度成為未來2–3年高端封裝核心競爭維度,先進(jìn)封裝(886009)已從配套環(huán)節(jié)升級為決定AI算力上限的關(guān)鍵變量。
CoWoS瓶頸轉(zhuǎn)向熱管理與翹曲控制,熱機(jī)械耦合成量產(chǎn)核心制約
伴隨CoWoS向超大尺寸迭代,行業(yè)核心矛盾由產(chǎn)能約束轉(zhuǎn)向熱管理與翹曲控制。TSMC研發(fā)的110×110mmCoWoSR方案可集成4顆SoC+12顆HBM,集成度與算力量級躍升,但ECTC2025明確指出翹曲控制已成為緊迫挑戰(zhàn)。超大尺寸封裝下,芯片、中介層與基板間熱膨脹系數(shù)失配加劇,回流焊與高低溫循環(huán)易引發(fā)劇烈翹曲、開路、錫球破裂、層間分層等可靠性問題。
高端AI封裝具備高集成特性,單顆HBM或邏輯芯片損壞即可導(dǎo)致整顆報廢,良率波動帶來顯著成本損失,熱阻控制、翹曲抑制、組裝良率成為規(guī)?;慨a(chǎn)的關(guān)鍵卡點(diǎn)。行業(yè)競爭邏輯隨之切換,從性能指標(biāo)比拼轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級解決方案競爭,具備低熱阻材料、低翹曲基板、高精度組裝裝備與應(yīng)力仿真能力的環(huán)節(jié)有望深度受益。
SiC材料優(yōu)勢突出,以熱管理非核心層切入破解先進(jìn)封裝瓶頸
SiC憑借高熱導(dǎo)率、高剛性、CTE與硅芯片高度匹配的特性,成為破解CoWoS熱機(jī)械雙重瓶頸的關(guān)鍵材料。
4HSiC熱導(dǎo)率達(dá)370490W/mK,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)硅中介層與有機(jī)RDL基板,同時具備高楊氏模量、低熱膨脹系數(shù)與高溫穩(wěn)定性,可在芯片中介層基板之間構(gòu)建低熱阻、高剛性、應(yīng)力適配的結(jié)構(gòu)。在數(shù)千瓦級功耗、局部熱點(diǎn)超150℃的應(yīng)用場景中,SiC可快速均化熱量、抑制翹曲形變、提升裝配良率與長期可靠性。SiC有望以熱擴(kuò)散層、熱承載層、結(jié)構(gòu)支撐層漸進(jìn)導(dǎo)入CoWoS,充分發(fā)揮材料優(yōu)勢并降低工藝適配難度。
相關(guān)標(biāo)的
天岳先進(jìn)(HK2631)(02631)、晶升股份(688478)(688478.SH)、宇晶股份(002943)(002943.SZ)、揚(yáng)杰科技(300373)(300373.SZ)、華潤微(688396)(688396.SH)、三安光電(600703)(600703.SH)等。
風(fēng)險提示
SiC導(dǎo)入先進(jìn)封裝(886009)進(jìn)度不及預(yù)期的風(fēng)險;SiC材料成本偏高、規(guī)?;瘧?yīng)用受限的風(fēng)險;先進(jìn)封裝(886009)技術(shù)路線變更風(fēng)險;SiC在封裝環(huán)節(jié)良率與可靠性驗證不及預(yù)期的風(fēng)險。
