台积电2nm确定，先进封装至关重要

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8月8日，台积电表示，应先进制程强劲市场需求，高雄厂确定以2纳米的先进制程技术生产规划。台积电目前2纳米生产基地已规划竹科、中科，后续若高雄纳入，将使2纳米拥有三个生产基地。台积电现已量产3纳米，再加上CoWoS先进封装技术，未来可进一步提升芯片性能。

近来ChatGPT发展带动AI伺服器成长，连带刺激高速算力芯片需求增加。先进封装产能供不应求，台积电规划斥资近新台币900亿元，在铜锣科学园区设立生产先进封装的晶圆厂。英伟达等国际大厂的GPU、AI系统交由广达或是纬创等厂商接单，若台积电CoWoS先进封装测试产能不够，将冲击整个供应链的订单。

在硅基半导体的技术演进上，每18-24个月晶体管的数量每年翻倍，带来芯片性能提升一倍，或成本下降一半，这一规律称为“摩尔定律”。

据爆料，iPhone15系列手机将采用3nm先进制程的芯。这就意味着旗舰手机已经陆续普及到3nm制程，可以估量未来还会应用2nm甚至更先进的制程。在芯片尺寸无法持续加大的前提下，摩尔定律几乎达到上限的情况下，芯片整体性能提升必须依靠先进封装技术。

封装为半导体产业核心一环，主要目的就是保护芯片、支撑芯片及外形、将芯片的电极和外界的电路连通、增强导热性能。台积电所运用CoWoS先进封装技术——将芯片层叠式包装在一起，可进一步提升芯片效能。

半导体封装测试处于晶圆制造过程中的后段部分，在芯片制造完后，将晶圆进行封装测试，将通过测试的晶圆按需求及功能加工得到芯片。

封装外壳材料通常可分为塑料、陶瓷、金属三种，塑料封装的散热性最差，但塑料制作最容易、成本最低，通常使用在结构较简单或芯片内含有CMOS数目较少的集成电路；陶瓷封装的散热性较佳，但是陶瓷需要烧结成型，成本较高，通常使用在结构较复杂的芯片；而金属的散热性是最好的，但金属会导电，因此无法直接作为封装外壳，所以目前大多先使用陶瓷或塑胶封装，并在封装外壳上方使用金属如镍合金、铜等。

封装连接结构可分为封装内部以及封装外部，封装内部是指封装内部芯片与载体(引线框架或载板)之间的连接方式，目前市场上应用最多的是引线键合(WB)及倒装封装(FC)。而外部封装为引线框架(或载板)与印刷电路板(PCB)之间的连接方式，是我们肉眼可见的封装外型，也是最常被提及的封装形式，例如QFP、QFN、BGA、LGA等。

封装效果评价主要看：

①封装效率，芯片面积/封装面积，尽量接近1:1为宜，缩小体积为目前封装发展方向；

②引脚数，每单位引脚数（I/O）越多封装程度越高级，但工艺难度也相应增加，常用于高端的芯片，如3nm手机芯片；

③散热程度，引脚数多，散热就多；而体积小，散热效能遍地，因此散热程度，成为封装评价关键的一点。

一来是生成式AI是风口，大量创业者涌入；二来是美利坚技术政策收紧，目前国内H800、A800价格开始飙升，甚至某些AI技术公司采购游戏显卡来获得算力。AI技术的飞跃式发展，导致越来越高性能的GPU需求。

主流GPU只要采用HBM内存，除了会有少部分高算力HPC加速芯片采用三星的2.5D封装方案，绝大部分都会用台积电CoWoS封装。超算、FPGA芯片也基本会选择CoWoS封装，说到底需求量最大的还是AI芯片。可以说，CoWoS某种程度上已经成为主要面向AI的技术。2022年台积电营收占比中7%来自先进封装，也正表明了台积电在先进封装技术领域的重要地位。04.

国产封装加速替代

全球前十大芯片买家中，国内厂商占五席，未来将带动先进封装产能向国内转移。国内终端厂商芯片需求量大，未来仍有望持续增长；在国内芯片设计、产能、制造工艺逐渐成熟的趋势下，先进封装有望紧跟国产替代浪潮，市场潜力巨大。对标行业龙头，国内四大封测厂后发优势显著，长电科技、通富微电、华天科技前三家国内头部封测厂订单都有上升趋势。国产设备有望部分实现进口设备国产替代，如刻蚀机、光刻机、PVD/CVD、涂胶显影设备、固晶焊线设备、清洗设备、测试机等，都已经陆续投入到国内先进封装厂产线。

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