文 | 半导体产业纵横
跟着 AI 芯片尺寸陆续快速增大，一个辣手的步地悖论日渐突显：高端算力芯片趋向大尺寸、正派模式，而当作载体的封装基板，却长期沿用传统圆形狡计。这既是物理特色带来的固有局限，亦然半导体产业亟待突破的固有范式。
圆形→方形的“几何账”
在此之前，要先了解，为什么晶圆是圆的，而芯片却是方的。
单晶直拉法工艺中的旋转提拉决定了硅锭的圆柱型，从而决定晶圆是圆形的。 直拉法的经由是先在坩埚中将高纯硅加热为熔融态，再将晶种（籽晶）置于一根精服气向的棒的结尾，并使结尾浸入熔融景色的硅，然后将棒安宁进取提拉并旋转。 通过对提拉速度、旋转速度与温度的精准抑止，就可以在棒的结尾得到一根较大的圆柱状单晶硅棒，后续再对硅棒进行打磨、抛光、切割等工序后，就能得到一派可用的圆形的硅片。
而芯片在晶圆上以方形罗列，切割时只需沿直线进行，成果高且死亡少。 要是芯片是圆形的，切割经由会愈加复杂，耗时更长。方形芯片在封装经由中更容易与引线或焊盘对都，尤其是选拔Flip chip型封装时，方形狡计更便于机器操作。
领先是材料死亡繁重。传统12英寸圆形晶圆在切割方形芯片时，角落会产生大宗无法期骗的死亡，面积期骗率相通不及85%。而选拔矩形旅途的面板级封装，面积期骗率可简短突破95%。这种“去边角化”的狡计，使得单次制程可产出的芯片数目大幅加多，据行业估算，从晶圆级封装过渡到面板级封装，单元老本有望镌汰20%至30%以上。
其次是尺寸刚性抑止。跟着技艺复杂性在亚20nm节点上的加快，半导体制酿老本依然快速加多，晶圆尺寸从300毫米过渡到450毫米将是贬责这一问题的才略之一，但对应的基板尺寸难以稳定 AI 芯片陆续扩大的封装需求。
更关键的是翘曲失控风险。大尺寸圆形基板在高温封装经由中，因应力永别不均易出现翘曲变形，导致信号传输中断，而方形基板通过规整的结构狡计，可将翘曲度抑止在更低的范围内，都备适配先进封装的精度条目。
“方”寸之争，两条主流道路
现时扇出型封装存在两大技艺分支，即扇出型晶圆级封装（FOWLP）以及扇出型面板级封装（FOPLP）。其中FOWLP基于圆形的晶圆来进行封装，FOPLP使用方形的面板当作基板。
字据Yole陈诉，FOWLP技艺面积使用率<85%，FOPLP面积使用率>95%，可以摈弃更多的芯片数，老本也比FOWLP低廉；面板级封装的老本与晶圆级封装比较将会镌汰66%。
方形基板的宇宙远不啻FOPLP。
台积电的CoPoS 技艺亦然基于CoWoS 2.5D 封装的“面板化”所演进。其与FOPLP有着骨子的不同。FOPLP莫得中介层，主要用于电源经管、传感器等训导制程；而CoPoS 的全称为Chip-on-Panel-on-Substrate（芯片-面板-基板封装）。CoPoS 的技艺中枢在于，将芯片模组搭载到面板级基板上完成封装，通过更大尺寸的方形面板来晋升面积期骗率，同期相沿更大规格的封装尺寸。这少量对于明天超大型 AI GPU、AI ASIC以及 HPC芯片至关遑急——下一代 AI 芯片需要整合更多运算晶粒和更多组 HBM，传统封装的尺寸抑止将逐步无法稳定需求，而 CoPoS 正好能突破这一瓶颈。
在AI、HPC、功率电子甚而航空航天领域，一场对于“步地、材料与性能”的暗战早已尖锐化。
先看方形硅基板。它由高纯度单晶硅制成，最大的上风是热延迟总计与芯片险些都备一致，因此翘曲极小，还能在上头集成高密度的硅通孔。早在2024年三菱材料就曾文书依然能坐褥600mm×600mm的方形硅基板，专为超大尺寸的AI芯片劳动。它的裂缝是老本腾贵，大尺寸制备难度大。
再看玻璃基板。玻璃基板依托低热延迟总计、高平整度、低介电损耗等优异材料特色，搭配 TGV 玻璃通孔互连技艺，可充分线路大尺寸面板制程上风，灵验贬责传统封装基板的翘曲、布线密度不及、高频信号损耗大等问题。这是现在业界最热点的材料，英特尔和台积电都在拚命押注。
陶瓷基板则是一条都备不同的技艺道路。它相通由氧化铝、氮化铝或碳化硅制成，最大的亮点是超高导热——氮化铝的导热总计可以达到170-230W/m·K摆布，同期耐高压、抗腐蚀，能在极点环境下持久可靠责任。它的短板是大尺寸易碎，老本也比有机基板高。
要是说FOPLP把“方形”带入了封装的主流视线，但真实决定明天芯片性能、尺寸和老本的，是这些承载电路、传递信号、带走热量的基板材料。
方形基板，亚洲 欧美 另类 中文字幕巨头抢注中
据悉，台积电正全力推动新一代面板级封装技艺CoWoS。现在的重心研发规格为310×310毫米，并正在评估在该尺寸上整合玻璃材料。德国开辟商SCHMID首席销售官Roland Rettenmaier指出，现在通盘这个词行业正慢慢走向圭臬化，主流面板尺寸包括310×310毫米、510×515毫米以及600×600毫米等多种规格。台积电这次重心推动的310×310毫米规格，恰是为了在封装面积、坐褥良率与开辟兼容性之间寻找最好均衡点。
早在台积电InFO 问世后，日蟾光即参加扇出型面板级封装的研发，主义提供更低单元老本的先进封装决策。经过持久技艺攻关，日蟾光已克服面板翘曲等关键繁重，取得权臣进展。日蟾光在早期以300×300mm规格试产FOPLP，取得可以的良率发达；现在已将面板规格推动到600×600mm，并以为若600mm级居品的良率合适预期，将有客户导入，届时600×600mm 可望成为FOPLP 主流规格。字据日蟾光营运长吴田玉于2025年2月的诠释，该产线将于2025年底前完成试产，2026年起送样予客户进行居品认证。此意味着日蟾光将在2026大哥成连结客户订单，为阛阓提供营业化的面板级封装劳动。
字据TrendForce，AMD 已与日蟾光揣测盘问以FOPLP 封装PC 处理器，Qualcomm（高通）则与日蟾光洽谈将电源经管IC选拔FOPLP。
群创光电也已掌执超大面板封装制程，是现在业界面板尺寸最大的FOPLP 坐褥者。群创的FOPLP 面板尺寸高达700mm×700mm，远超其他业者常见的300～600mm规格。群创已张开第二期产能推广，试量产产线月产能约达1000片超大面板，并已送样给多家海表里客户考据。阛阓音尘指出，群创已取得欧系IDM大厂恩智浦和意法半导体的订单。应用方面，群创切入的居品包括破费性电子以及车用电子等训导制程芯片。
力成科技亦然最早参加FOPLP 的OSAT 厂商之一。落幕2025年，力成依然完成面板级封装产能的布建，并率先进入量产阶段。业界指出，力成抢在台积电、日蟾光之前，与国际IDM大厂联手小量坐褥FOPLP新品，虽现在占营收比重有限，但随先进封装阛阓朝面板级发展，力成有望快速拓展新商机。
英伟达也在和蔼FOPLP技艺，早在2024年就有阛阓音尘称英伟达有趣味在Blackwell架构芯片中引入FOPLP封装技艺，应用于GB200。但后续跟着GB200的发布，未有干系更新。
除了封装技艺外，玻璃基板技艺的推动也成为关防御心。
2023年9月，英特尔文书推出业界首款用于下一代先进封装的玻璃基板，筹画于2026 年至 2030 年量产。英特尔已在玻璃基板技艺上参加了梗概十年时辰，是最早开发出玻璃基板贬责决策的公司。
早在CES 2024上，三星电机就已残酷，将设立一条玻璃基板原型坐褥线，主义是2025年坐褥原型，2026年罢了量产。业内东说念主士示意，三星电机已摄取了玻璃基板中试线的开辟供应商，包括韩国企业Philoptics、重友和来自国外的 Chemtronics、LPKF 乐普科等。
韩国SK集团旗下的Absolics投资了6亿好意思元，筹画在乔治亚州科文顿建一座月产能达4000块的玻璃基板工场。SK海力士通过这家好意思国子公司涉足该领域;中国的京东方已将玻璃基板开辟为核情绪策，筹画2027年罢了高尚宽比居品量产......
方形基板，还要跨过几说念难关？
方形基板虽在空间期骗率、材料损耗抑止等方面展现出表面上风，但短期内绝无可能替代圆形基板的主流地位。
圆形基板历经数十年产业化发展，已形成从单晶孕育、切割抛光到光刻、薄膜千里积的全链条训导配套体系，开辟、工艺、检测圭臬均围绕圆形几何模式深度优化，这种稠密的工业惯性和生态粘性极难被冲破。方形基板若思撼动其地位，必须直面多少尚未攻克的中枢繁重。
领先，方形基板的角落应力永别远较圆形复杂，在高温工艺中极易产生翘曲与裂纹，径直影响良率。
其次，现存主流制造开辟——如旋转涂胶台、圆形等离子刻蚀腔体——均基于轴对称狡计，改为方形需对中枢腔室乃至整线布局进行颠覆性编削，投资范围巨大且风险未知。
临了，方形基板的搬运、定位与掩膜版瞄准精度抑止，在量产级别上尚穷乏训导踏实的工程决策，碎屑率与均匀性问题凸起。
抽象来看，尽管少数头部企业与谈判机构已在化合物半导体或先进封装领域张开试点，但要真实贬责从材料孕育到开辟兼容再到良率爬坡的全链条繁重，大约至少还需要5年以上的时辰。