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CoPoS 是什麼?台積電 CoWoS 技術朝向面板化的延伸演進

fiisual

2026/2/5

隨著 AI 與 HPC 晶片尺寸快速放大,先進封裝正面臨面積利用率、翹曲控制與成本結構的多重挑戰。傳統 CoWoS 技術雖在高效能運算市場建立關鍵地位,但圓形晶圓與 ABF 載板的物理限制逐步浮現,使面板級封裝成為下一階段的必然選項。本文說明了CoPoS 封裝的發展背景及技術特點,同時比較了 CoPoS 與先前 CoWoS、CoWoP的差異。CoPoS 透過發展以方形玻璃面板為核心的 CoPoS 技術,透過提升單位產能與結構穩定性,回應大型化、高整合度封裝需求,並帶動設備與供應鏈新一波成長動能。

隨著 AI 與 HPC 晶片快速演進,先進封裝正逐步成為延續運算效能與系統整合能力的關鍵環節。傳統圓形晶圓在面積利用率與封裝效率上的先天限制日益浮現,面板級封裝基板因此被視為重要的技術發展方向;然而,隨著封裝尺寸與晶片、IC 載板規模持續放大,傳統 ABF 載板所面臨的翹曲與結構穩定性問題亦愈發嚴峻。 在此產業背景下,台積電憑藉 CoWoS 封裝技術在高效能運算市場取得顯著成果,並進一步在既有技術基礎上導入以面板取代晶圓,延伸發展出 CoPoS 新型封裝架構,回應大型化、高整合度封裝對良率控制與結構可靠度所提出的更高要求。

CoPoS 發展背景:CoWoS 技術面臨成長瓶頸

台積電 CoWoS 封裝技術在 AI 晶片領域取得關鍵性成功,於高效能運算市場建立超過 90% 的壓倒性市佔率,相關產能長期處於供不應求狀態。 然而,隨著 AI 晶片面積持續放大,CoWoS 逐漸遭遇難以迴避的物理極限,主要體現在兩個層面:

  1. 圓形晶圓的面積利用率明顯下降:在十二吋晶圓上切割大型方形晶片將造成邊緣區域的大量浪費,導致單位產出的效率快速惡化。以 NVIDIA 為例,其 B200 晶片在 12 吋晶圓上僅能放置 16 顆,相比 H100 的 29 顆大幅下降,反映出晶片尺寸擴張與既有晶圓產能之間的結構性矛盾。
  2. 封裝與載板尺寸同步放大,使翹曲問題顯著加劇:當 IC 載板尺寸由約 70 mm 推進至接近 100 mm 等級時,傳統 ABF 載板在平整度與結構穩定性上面臨嚴峻挑戰,進而限制線寬線距的持續微縮,使高密度互連成為先進封裝進一步演進的關鍵瓶頸。

在此背景下,台積電所主導的 CoWoS 技術雖仍具高度競爭力,但隨著物理與製程限制逐步顯現,其成長天花板已浮現,亦迫使公司開始積極思考並布局下一階段的封裝解決方案。

CoPoS 技術介紹

屬於面板級封裝的一種,為 CoWoS 技術延伸

圓形及矩形面板示意圖。

CoPoS 全名為 Chip-on-Panel-on-Substrate,可視為 CoWoS 技術朝向面板化的延伸演進,其核心概念在於以矩形面板取代傳統圓形矽中介層,透過「化圓為方」的設計思維,大幅提升封裝面積的使用效率。 值得注意的是,CoPoS 並非捨棄矽中介層,而是改以玻璃或藍寶石等方形材料作為暫時性載具,在其上進行 RDL 製作,再導入後續封裝流程,使整體架構更適合大尺寸封裝需求。由於方形面板可支援更大尺寸的光罩拼接,能有效對應 AI 晶片持續放大的設計趨勢。

CoPoS 以方形玻璃基板突破先進封裝面積與翹曲瓶頸

CoPoS 面板級封裝的核心優勢在於顯著提升面積利用率與單位產能,有效降低邊緣浪費並減少材料耗損,進而帶動整體封裝成本的實質下降。 以主流 12 吋、直徑 300 mm 的圓形晶圓與邊長約 310 mm 的方形玻璃載具相比,方形面板在相同製程條件下可提供約 1.5 倍的有效產出,凸顯面板化架構在成本效率與規模化量產上的結構性優勢。

此外,CoPoS 採用玻璃基板亦具備多項關鍵優勢。首先,玻璃具有極高的平整度,對微影製程至關重要,可支援更細的線寬與線距設計,且相較 ABF 載板需透過多層堆疊才能達成高密度互連,玻璃載具在結構上更具效率。其次,玻璃材料的熱膨脹係數僅約 3–9,在高溫製程環境下形變可控,有助於提升製程穩定性與良率表現。 玻璃在機械強度方面亦優於傳統複合材料,雖仍需克服材料脆性帶來的製程挑戰,但整體而言,其在熱管理與翹曲抑制上的表現具備顯著優勢,使 CoPoS 成為突破先進封裝物理極限、支撐大型化與高整合度封裝需求的重要技術路徑。

表一:、玻璃具備低熱膨脹係數特性 資料來源:國泰證期

基板材料 玻璃
表面平整度 <10 <
熱膨脹係數 CTE (ppm/C) 2.9-4 3-9
吸濕性 0 0
熱傳導率 (k) 14,800% 110%
封裝大小 35*35 100*100

CoPoS 進度更新:預計 2028 年底量產

市場傳出台積電規劃於 2026 年率先在采鈺導入 CoPoS 首條實驗線,並預計於 2028 年底在嘉義 AP7 進行大規模量產,相關時程甚至有望進一步提前,首家客戶預期為 NVIDIA。 在國際布局方面,台積電亦同步推進海外產能規劃,預計於 2028 年動工的美國亞利桑那州先進封裝廠中,將有一座廠房專責 CoPoS 技術。此外,台積電近期整併新竹科學園區內的 6 吋廠與三座 8 吋廠房,並評估將部分既有廠區改建為先進封裝設施,顯示公司已將 CoPoS 視為中長期先進封裝布局的關鍵技術,投入資源與策略重心明顯提升。

技術比較:CoPoS、CoWoS 與 CoWoP

CoWoS, CoPoS 及 CoWoP 技術概念示意圖。

技術名稱 CoWoS
(Chip-on-Wafer-on-Substrate)
CoPoS
(Chip-on-Panel-on-Substrate)
CoWoP
(Chip-on-Wafer-on-PCB)
技術核心 晶片與矽中介層整合,在安裝到 ABF 基板 晶片模組先在面板級基板上封裝 無使用 ABF 基板,晶片與中介層直接裝在 PCB 版
載具 300 mm 圓形晶圓 310*310 mm 方形玻璃 -
成本 最高,受限於矽中介層複雜製程與交期 中,若良率提升具成本競爭力 最低,預期可降低 CPO 製造成本
散熱效能 需外加散熱解決方案 需外加散熱解決方案 較精簡路徑和銜接大面積的 PCB,推估有助散熱
優勢 技術最成熟,支援 HBM 堆疊與高速傳輸 單位時間產量最高,適用大面積晶片設計 結構簡化、訊號路徑最短、散熱彈性更佳、理論成本最低
量產時程 已量產 2028 年底 尚未明確時程

綜合而言,CoPoS 可視為 CoWoS 技術的面板化延伸,透過先將晶片模組封裝於面板級基板,再導入後段與基板整合流程,使載具由 CoWoS 所採用的 300 mm 圓形晶圓轉為 310×310 mm 方形玻璃,其核心價值在於顯著提升面積利用率與單位時間產量,特別契合 AI 晶片面積持續放大的發展趨勢。 就成本結構而言,CoPoS 目前定位介於 CoWoS 與 CoWoP 之間,隨著良率與製程穩定度逐步提升,未來具備進一步強化成本競爭力的潛力,但在散熱設計上仍與 CoWoS 類似,通常需搭配額外的熱管理方案。相較之下,CoWoS 為目前最成熟且已全面量產的技術,可有效支援 HBM 堆疊與高速傳輸,惟受限於矽中介層製程複雜度與交期,整體成本亦相對偏高;CoWoP 則以不使用 ABF 基板為特色,使晶片與中介層直接整合於 PCB 上,結構更為簡化、訊號路徑更短,並可藉由較大面積 PCB 提升散熱效益,理論上具備最低成本潛力,但其量產時程仍未明朗。整體來看,CoPoS 的策略定位在於兼顧先進封裝所需的高密度互連能力,並透過面板化提升產能效率與改善成本結構,預期以 2028 年底量產作為關鍵發展里程碑。

CoPoS 相關供應鏈

CoPoS 帶動面板級封裝設備市場爆發

面板級封裝設備市場具備相當可觀的成長潛力。依產業估算,單條 CoPoS 產線的設備投資金額約為 100 至 150 億元,若台積電依規劃建置 5 至 8 條產線,整體設備需求規模將達 800 至 1,200 億元;再考量美國先進封裝廠同步推進所帶動的新增需求,全球 CoPoS 設備市場規模可望上看 2,000 億元以上,為設備供應商帶來可觀的中長期商機。

隨著 CoPoS 量產時程逐步明朗,台積電陸續釋出設備規格與潛在訂單量,首波即有台灣與國際設備廠商各 13 家納入供應鏈名單,顯示該技術不僅具備高技術門檻,亦吸引全球設備供應鏈積極投入競標,產業競爭態勢明顯升溫。

台灣廠商 國際廠商
家登 (3680.TW) KLA Corporation (KLAC.US)
均華 (6640.TW) Tokyo Electron Limited (8035.T)
弘塑 (3131.TW) Screen Holdings (7735.T)
辛耘 (3583.TW) Applied Materials (AMAT.US)
志聖 (2467.TW) Disco Corporation (6146.T)
印能科技 (7734.TW) Yamada Corporation (9831.T)
晶彩科 (3535.TW) Tazmo (6266.T)
大量 (3167.TW) Nitto Denko Corporation (6988.T)
致茂 (2360.TW) Canon (7751.T)
倍利科 (7822.TW) LINTEC Corporation (7966.T)
佳宸 (未上市) Camtek (CAMT.US)
亞智科技 (未上市) Heller (未上市)
力鼎 (未上市) Nordson Corporation (NDSN.US)

台灣焦點廠商

亞智科技(未上市)

亞智科技為台灣少數具備面板級封裝核心設備整合能力的供應商,憑藉多年 RDL(Redistribution Layer)重佈線層製程與設備開發經驗,已於桃園建置半導體研發中心並完成具備試驗與量產能力的 CoPoS 重佈線層設備平台。

亞智的成長動能將主要來自 CoPoS 量產推進所帶動的設備需求,RDL 為 CoPoS 架構中不可或缺的核心製程步驟,直接決定高密度互連能力,能重分佈晶片 I/O、縮短訊號路徑,並提升高速高頻傳輸效能與穩定性;因此,隨 CoPoS 產線擴建與規格升級,高階 RDL 製程設備的新增需求將同步放大,而亞智憑藉面板級 RDL 設備與整線化解決方案能力,可望成為最直接的受惠者。

整體而言,亞智以「面板級封裝 RDL 製程設備+整線化系統」深度卡位 CoPoS 面板化趨勢,並透過 300mm 至 700mm 的尺寸覆蓋、製程路線兼容性與自動化/軟體整合優勢,對應先進封裝由晶圓走向面板、由單機走向整線的結構性升級,在 CoPoS 產能擴張與高密度互連需求提升的長期趨勢下,具備明確的受惠定位與成長能見度。

印能科技(7734.TW)

印能科技(7734.TW)為台灣第一家量產高壓高溫烤箱解決方案的封裝設備廠,並為全球該領域專利布局最積極的公司之一。公司核心產品以先進封裝前段製程設備為主,主力機型為除泡設備,營收占比約 80%,且在先進封裝除泡製程市佔率達約 90%;同時延伸布局防翹曲、熔焊/回焊與散熱相關設備,提供包含製程氣泡等六大先進封裝解決方案。

展望 2026 年,印能的成長動能將主要來自三大方向:

  1. CoWoS-L、FOCoS、CoPoS 產線建置帶動拉貨回升:公司主要出貨機型為第二代 VTS,應用於客戶 CoWoS 製程中的底部填膠除泡,將隨產能建置帶動拉貨。
  2. 防翹曲解決方案:隨先進封裝朝大尺寸演進,翹曲被視為製程關鍵瓶頸之一,印能推出 WSAS 機型以解決翹曲、退火與熱壓合退火需求,並積極以 VTS+WSAS 打包方案推廣至台灣晶圓廠與封裝廠,應用場景涵蓋 CoWoS、FOCoS、CoPoS。
  3. 高階新機型放量與散熱材料趨勢驅動產品組合升級:第四代 RTS 針對 Chiplet 封裝後除泡、去殘膠/去助焊劑等需求,可顯著縮短客戶在「烘烤、清洗」站點的製程時間並提升單位產出;第三代 Pioneer & PRO 則對應高溫真空加壓環境與回焊/介電材料烘烤等製程,並可用於未來金屬散熱材料等新應用,屬無法改機替代的新購需求,將帶動 ASP 與毛利結構持續優化。

整體而言,印能科技以先進封裝前段製程除泡設備奠定高市佔與客戶黏著度,並透過 WSAS、RTS及 Pioneer 與 PRO 等新產品,擴大切入大尺寸面板化封裝所衍生的翹曲控制、潔淨度與製程穩定性等關鍵痛點,進而成為 CoPoS 產能擴張的直接受惠者。

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