文章來源:老虎說芯
原文作者:老虎說芯
本文介紹了CoWoP(Chip?on?Wafer?on?Substrate)封裝的概念、流程與優勢。
什么是 CoWoP?
CoWoS(Chip?on?Wafer?on?Substrate):傳統先進的 2.5D 封裝,將硅芯片(Logic + HBM)并排貼在一個中介層(硅 Interposer)上,再焊接到封裝基板(Package Substrate),然后用 BGA 焊球連接到主板。


CoWoP的核心思路就是把這個封裝基板去掉 ——CoWoP = CoWoS - 封裝基板。中介硅片 + 芯片直接安裝在增強型主板上,不再走傳統封裝那一層。

為什么這么做?CoWoP 有什么好處
省掉中間層,降低信號損耗
封裝基板那層走線、引線、接觸都會帶來寄生電阻、電容。去掉后,邏輯芯片對高帶寬連接(如 NVLink)更可靠、更遠、更快。
熱性能更強
沒有封裝基板那塊厚材料,封裝熱膨脹系數配合更一致、熱堆棧更薄,散熱更直接、更好控溫,減少板變形(warpage)。
成本下降
去掉封裝底板和封裝蓋,少了材料、工藝、BGA焊球等制造步驟,潛在節約封裝成本,同時也減輕整體厚度、體積。
CoWoP 的關鍵技術要點
主板(Platform PCB)必須升級
PCB 上要具備過去由封裝 substrate 提供的高密度布線能力,包括精準微線距、精準信號/電源/地層布線能力。
中介層(Interposer)依然重要
包含 GPU 核心和 HBM 等小 die,放在高精度硅片 interposer 上,保持高帶寬連接能力。
可靠力學與熱匹配設計
硅 interposer、die 與 PCB 的熱膨脹系數(CTE)必須匹配,避免因熱循環導致 warpage 或失效。
信號電氣完整性管理
PCB 與 interposer 對高速信號(如 NVLink、HBM RDL)路徑需要嚴格控制阻抗、延遲、電容、電感分布。
系統流程概覽(從傳統到 CoWoP)
| 階段 | CoWoS 流程 | CoWoP 流程 |
|---|---|---|
| 封裝結構 | Die → Interposer → Package Substrate → BGA → PCB | Die → Interposer → 直接貼裝到 PCB(平臺 PCB) |
| 制造復雜度 | 多層焊接、BGA、substrate 工藝 | PCB 信號層復雜化,封裝 substrate 去除 |
| 信號路徑 | die→sub→BGA→PCB,中間寄生多 | die→PCB 路徑短,直接布線更低寄生 |
| 熱管理 | 封裝基板熱阻仍存在 | 板子薄、無蓋封裝,熱阻更小,散熱更好 |
| 成本 | 封裝 substrate + 材料費高 | 省掉 substrate,節省封裝成本 |
CoWoP 是在先進 AI 封裝中,去掉了封裝基板這一層,把 die + interposer 直接貼到平臺 PCB 上,借力 PCB 本身承接 substrate 功能,讓信號更快、熱阻更小、成本更低,但要求 PCB、設計和熱機械一體化的集成度非常高。
CoWoP對半導體產業鏈的影響
1、封裝模式變革:需求遷移與供應鏈重構
從CoWoS?S 向 CoWoS?L 或 CoWoP的轉變,意味著對封裝基板層的大幅調整。
CoWoS 能力長期供不應求,CoWoP 的推廣可能部分緩解這一瓶頸,特別是若 CoWoP 能有效替代部分 CoWoS-S 產能需求 。
建立多元化的封裝供應鏈,減輕對 CoWoS 的依賴。
2、對封裝、PCB、PCB 材料與制造合作伙伴的挑戰
CoWoP 將封裝 substrate 功能遷移到平臺 PCB,這要求 PCB 廠商升級生產工藝:更細線距、高密度線路、多層電源地層、低熱膨脹系數材料等。
原先制作封裝 substrate 的企業,可能轉向更多 interposer 的測試與組裝環節,或擴展業務至高精度 PCB 領域。
3、封裝供應商與功耗相關鏈條的重新布局
傳統 CoWoS substrate 供應商業務可能減少,而提供硅中介層(interposer)的需求將持續增長。
HBM 高帶寬內存供應商由于 CoWoP 依然使用 HBM,與封裝 interposer 集合,因此對 HBM 的依賴繼續強化,市場需求和價格仍上漲趨勢明顯。
4、研發挑戰與聯盟協同升級
CoWoP 要求 PCB 與 interposer、die 一體設計,信號、電源、熱管理、機械力學需協同工程化實現。這推動設計工具商、EDA、材料商、PCB 廠商共研新規范。
封裝技術更新加快,CoWoP 與 CoWoS?L、FOPLP(扇出面板級封裝)形成互補和競爭。這對封裝廠商提出更高要求,也創造新的合作空間 。
5、小結
CoWoP 帶來的最核心影響是:將封裝 substrate 的功能重置到主板層,推動 PCB 制造商、設計工具、材料供應商與傳統封裝廠商重新協作,重構 AI 封裝與供應鏈生態。它不僅可能緩解 CoWoS 的產能瓶頸,還將推動封裝與板級供應鏈邁向更高集成度和設計協同性時代。
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原文標題:CoWoP(Chip?on?Wafer?on?Platform)封裝是什么
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