2026年OCP APAC高峰会于8月11日开幕,台积电先进封装技术暨服务副总经理何军在主题演讲中披露了公司在先进封装领域的最新进展与挑战。何军表示,台积电已于2026年成功量产5.5倍光罩尺寸的CoWoS封装,良率稳定维持在98%以上,并预计到2029年将推进至14倍光罩尺寸以上。同时,SoIC通过混合键合技术提供超过50倍互连密度及5倍能源效率,并于2025年进入6微米间距,到2029年将进一步推进至4.5微米间距。
何军回顾,三年前董事长魏哲家指派他接手后段封装营运,当时AI尚未爆发,他原以为工作会相对轻松,只需加速技术移转并升级较老旧的封装厂。然而,随着AI浪潮来临,3D IC、CoWoS等先进封装需求高涨,如今他手上已拥有10座先进封装厂。他形容这是一段“非常不可思议的旅程”,并幽默表示,CoWoS已成为台湾家喻户晓的名词,他自我介绍时常说自己是“那个搞CoWoS的人”。
何军指出,全球正从以数据中心为核心的AI训练,转向将智慧嵌入日常装置,包括智能手机、PC、AR、VR、机器人及汽车。AI演进带来机会也带来挑战,目前业界通过小芯片(Chiplet)突破光罩尺寸限制,并通过类比电路与运算区块分离,降低迁移至最新硅制程技术的成本门槛。他强调,必须通过先进算法进行晶粒配对,以截断自然产生的元件变异,从而在封装层级提供更一致的效能。整合的Chiplet越多,平均效应越好。何军笑称,管理10座先进硅晶圆厂如同经营全球最大的线上交友服务,客户提供复杂算法,要求找出每颗晶粒的“灵魂伴侣”,而台积电需通过全球制造网络收集晶粒、准时交付并提升系统效能。
然而,何军也坦言,随着封装尺寸扩大,异质整合与材料匹配成为难题。任何微小缺陷对良率的影响都会被放大,不同热膨胀系数与机械特性的材料元件组合,可能导致应力梯度与翘曲问题加剧。此外,记忆体、ABF基板等材料短缺,对晶圆代工厂而言,增加供应链多样性亦是挑战,但这也带来材料不匹配等问题。他呼吁业界共同推动供应链对供应链(supply-to-supply)的匹配以及制程稳定性的改善。
为确保故障率控制在可接受范围,何军表示每个封装元件品质需超越车规等级,这使得“系统技术协同优化”(STCO)更加重要。例如,当CoWoS封装外形尺寸变大,SoIC也随之扩大,台积电与客户合作开发创新盖板设计、选择TIM(热界面材料),以控制封装翘曲并提供更好散热。他还提到,元件层级的验证已不足够,因为系统限制与元件层级限制不同。几年前曾遇到同一颗芯片导入不同系统后,晶粒边缘竟会扩大崩裂,这是元件层级无法发现的问题。因此,需要OCP平台收集各界意见,提供精确的系统边界条件回馈,以支持芯片层级持续创新。
台积电计划在技术量产前一年确定元件验证与技术验证范围,并依据客户假设设定系统边界条件;在量产前六季公布边界条件并收集回馈,邀请系统整合商、设备及材料供应商共同参与平行开发,确保验证时能持续回馈并即时反应。何军的演讲凸显了台积电在先进封装领域的技术领先地位,同时也揭示了随着尺寸扩大,产业协作与供应链优化的重要性日益凸显。