AI 算力需求的持续爆发,正沿着产业链向上游传导,先进封装环节率先迎来供需失衡下的价格与产能双重震荡。
据媒体最新消息,台积电 CoWoS 先进封装报价正酝酿新一波调整,涨幅最高可达 20%,部分封装产品交期已明显拉长,产能吃紧的压力仍在持续攀升。这场由 AI 芯片抢产能引发的涨价潮,不仅波及封测环节,更向上蔓延至设备供应链 ——客户优先保障交付,议价意愿大幅弱化,只要能锁定交期便直接下单,核心设备交期最长已拉至 8 个月,全产业链都在全力赶交付、扩产能。
此轮 CoWoS 涨价并非单一环节的波动,而是 AI 需求扩散下的全产业链共振。
过去先进封装的需求主要集中在 AI GPU 领域,如今已快速扩散至服务器 CPU、客制化 ASIC 等更多芯片品类,未被满足的订单持续累积。与此同时,AI 芯片测试周期显著拉长,进一步推高封装与测试产能负荷,晶圆代工与封测厂商共同推动了这一轮报价调整,整体涨幅区间在 10%-20%。
设备端的紧张程度,更直观反映行业热度。往年台积电开展年度设备采购时,通常会要求供应商降价或在同等报价下追加功能;而今年基本按原有价格采购,不再重新议价,供应商盈利压力明显缓解。交期数据更能直观体现供需缺口:核心设备交付周期已从过去的 3-6 个月,拉长至 6-8 个月,上游零组件与配套加工环节同样产能紧张,短期很难快速扩产,新增产能释放节奏完全受制于整条供应链的交付能力。
而需求端的增长并未放缓 —— 大模型参数规模持续迭代、推理算力需求快速上行、全球云厂商资本开支持续向 AI 基础设施倾斜,使得 CoWoS 产能缺口在漫长扩产周期内持续存在,并非阶段性波动。产能扩张本身也面临多重制程瓶颈。据行业测算,一座先进封装新厂从动工建设,到瓶颈站点实现满载生产,大约需要 3 年时间;实际产出能力受微影、显影、黏晶等核心站点的工艺水平制约,瓶颈还会随着制程调整动态转移。即便厂房完工、设备到位,仍需经过漫长的调校、良率爬坡与客户验证周期,才能转化为稳定的量产供给。
面对高涨的需求,台积电也在加速先进封装产能布局。估算 2026 年台积电 CoWoS 月产能将向 13 万片以上推进,2027 年目标为 20 万片;厂区端嘉义 AP7 分期推进、台南 AP8 P2 装机、AP6 扩充 SoIC 产能,多线并行支撑需求,海外的美国 AP1 先进封装厂则规划于 2028 年投产。
价格坚挺、产能紧缺的背后,是 CoWoS 技术在 AI 芯片体系中不可替代的核心地位。作为 2.5D 集成的标杆技术,CoWoS-S解决了现代 AI 加速器的核心系统难题:计算能力的增长速度,早已超过传统封装提供数据、电源与互联的速度。
AI 训练与推理需要在处理器和内存之间传输海量参数、激活值与缓存数据,先进 GPU 的算术算力再强,也需要足够高的内存带宽与足够低的通信延迟才能充分释放。传统有机基板无法在处理器与多组 HBM 堆叠之间提供足够多的细间距互连,而 CoWoS-S 采用的硅中介层,布线密度接近片上金属化水平,可通过数千条短而宽的并行连接,实现每秒数 TB 的内存接口带宽,且每比特传输能耗远低于板级内存方案。
除此之外,硅中介层可借助掩模拼接技术,突破单块光刻掩模的物理尺寸限制。单颗巨型芯片会受限于曝光面积、缺陷密度、良率与成本,而 CoWoS 允许设计人员将系统拆分为计算、I/O、缓存、网络等不同芯粒,把已知合格的裸片集成到单个封装中,每个组件都可以采用最适配的工艺节点 —— 计算模块用最先进制程,接口与模拟功能选用成熟制程。这种异构集成方案在保障封装级带宽的同时,大幅提升了良率、设计复用率与产品迭代速度。
电源供应与可靠性同样是核心壁垒。AI 加速器工作电流极高且负载变化极快,电压波动会直接导致降频或运行异常。CoWoS-S 的高密度电源布线与硅中介层内嵌的深沟槽电容,可在逻辑芯片就近位置提供局部电荷,在高频场景下保障电源完整性;短互连线也降低了寄生电阻与电感,支撑高功率稳定运行。而热膨胀系数匹配、翘曲控制、全流程良率管控等热力学与机械工程能力,更是台积电长期积累的护城河,难以被快速复制。
如今 CoWoS 的规模还在持续升级,第五代产品中介层面积已达约 2500 平方毫米,可容纳多颗逻辑芯片与 8 组 HBM 堆叠,封装本身已经从保护性外壳进化为系统级集成平台。对于 AI 产业而言,先进逻辑晶圆与 HBM 芯片可以到位,但只有完成封装、键合、测试与全流程认证,AI 加速器才能最终交付。封装能力直接决定了云服务商新计算集群的部署速度,也提前约束着芯片架构的设计方向。
当 CoWoS 产能持续吃紧、封装尺寸越做越大时,传统晶圆级封装在面积利用率上的局限也逐渐显现,产业开始将目光投向全新的技术路径 ——CoPoS(Chip-on-Panel-on-Substrate)。
两者最直观的差异,是加工载体从圆形晶圆变成了矩形面板。台积电第一代 CoPoS 采用 310×310mm 规格,目的是兼容现有 300mm 晶圆设备,控制改造成本;行业中长期规划的 515×510 毫米大尺寸面板,总面积将超过 300 毫米晶圆的 3.5 倍,且矩形面板排布矩形封装体时,能避免圆形晶圆边缘的面积浪费,大幅提升加工效率。这也是 AI 芯片集成规模持续扩大后,产业面向中长期布局探索的核心方向。
目前台积电正持续推进 CoPoS 技术研发,试点产线已搭建,规划 2028 年后逐步量产;三星电机、LG Innotek 等厂商也在玻璃基板领域加速布局,三星电机更已建立试产线并提出 2027 年玻璃基板量产目标。而随着先进封装产能向美国等海外区域延伸,全球范围内的产线建设还将持续释放设备与材料需求。
CoWoS 的涨价,只是 AI 时代先进封装产业价值跃升的一个缩影。封装早已不再是制造的收尾环节,而是成为了算力架构的核心组成部分。从 CoWoS 的产能紧平衡,到 CoPoS 的技术新探索;从晶圆级加工到面板级生产,先进封装的技术迭代与产能扩张正在同步加速。这场技术变革不仅重塑着封测产业的格局,也将决定下一代 AI 算力的落地节奏与进化边界。