FOPLP来袭，CoWoS压力大增

过去两年，因为人工智能的火热，台积电的CoWoS一夜爆红，这不但给台积电带来了巨额营收，也给日月光和安靠这些领先封测工厂带来了威胁。

根据台积电在一季度的财报预测上所说，公司上季的先进封装比重相较过往有所提升，这消除了外界对CoWoS需求下降的杂音。台积电CEO魏哲家强调，台积电将持续增加CoWoS产能，以满足客户需求。预计2025年，CoWoS的全年营收贡献将从2024年的8%成长至10%，获利也将比之前有所进步。

从数据可以看到，台积电2024年的营收超过900亿美元，那就意味着光是去年，来自CoWoS的营收贡献就超过70亿美元，今年的营收有望更上一层楼。（关于CoWoS，参考文章《杀疯了的CoWoS》）。面对这样一个香饽饽，其实过去一段时间也有一些封装厂大力投入，希望能够在产能紧张之际，吃掉台积电一部分订单。

现在，日月光宣布，公司十年磨一剑的面板级扇出型封装（FOPLP:Fan-out panel-level packaging）决定迈向设立量产线的重要里程碑。若试产顺利即可投入市场，未来先进封装技术恐不再以CoWoS一家独大。

声势日盛的FOPLP

近年来半导体封装技术的热门趋势，已通过将半导体晶片直接嵌入到大面积面板中进行扇出式封装，达到更高集成度、更好的电性能和更大的封装尺寸。相较于传统的封装方式，FOPLP可以实现更高的I/O密度，有效提升生产效率、降低制造成本。

要了解什么是FOPLP，则可以追溯到扇出型晶圆级封装（Fan-Out Wafer Level Packaging，FOWLP），这是英飞凌在2004年提出并在2009年开始量产的技术，但是FOWLP只被应用在手机基带芯片上，很快就达到了市场饱和。直到2016年，台积电在FOWLP基础上开发了整合扇出型（Integrated Fan-Out，InFO）封装，用于苹果iPhone7系列手机的A10应用处理器，让半导体产业加紧开发FOWLP。

面板级扇出型封装（FOPLP）延伸自FOWLP，同样有I/O密度高且设计较薄特点，两者英文缩写只差在P（Panel）“W”Wafer），面板与晶圆一字之差，影响体现于尺寸与利用率。

面板级扇出型封装（FOPLP）是将扇出式封装（Fan Out）与面板级封装（Panel Level Package）这两个技术结合起来的一种新兴封装技术。

FOPLP拥有扇出式封装的优点，让重布线层（Redistribution Layer）的走线在向内或向外时，都可以超出晶片的大小限制范围，使其能够支持更多的外部I/O，达到高密度的连接与更薄的封装，最终让产品能以较为便宜的成本达到更轻薄的外型。

同时，FOPLP也具备面板级封装的优点，不同于以晶圆作为载板的晶圆级封装（WLP），FOPLP采用面板作为封装的载板，而这些载板的材质可以选择使用金属、玻璃或其它高分子聚合物材料，在这些材质之中，又以玻璃基板在机械、物理、光学等性能上更具优越性。

此外，面板级封装可生产出更大的封装尺寸，且拥有更高的生产灵活性，在面积使用率上以高于95％的成绩力压传统晶圆级封装的85％，具备可大批生产、成本低与生产周期短等优势。这种成本效率水平非常显著。与圆形晶圆相比，面板型的封装相对成本节省可超过20%。

随着人工智能的到来，要求打造封装越来越大的芯片，这就让FOPLP成为了大家的关注点。

据知名分析机构Yole Intelligence在《扇出型封装2023》报告中估计，FOPLP市场在2022年约为4100万美元，预计未来五年将呈现32.5%的显著复合年增长率，到2028年增长到2.21亿美元。他们进一步指出，事实上，FOPLP的采用将比整体扇出型市场增长更快，其相对于FOWLP的市场份额将从2022年的2%上升至2028年的8%。这意味着，随着更多面板生产线的推出以及更高的良率带来更好的成本效益，FOPLP有望在未来几年实现增长。”

巨头先后杀入其中

正因为FOPLP拥有如此出色的表现，吸引了各大巨头投身其中，文中开头谈到的日月光，就是其中一个重要参与者。

日月光集团营运长吴田玉表示，因AI芯片昂贵，封装置放的颗粒愈多，相对风险也增高，若非客户强力支持，日月光不可能跨出设立量产线的大步。他表示，日月光10年前就投入大尺寸面板级扇出型封装（FOPLP）研发，采用300x300方型规格，在试作达到不错效果后，推进至600x600的方形规格，并且已在去年开出采购单，相关机台预定今年第2季及第3季装机，预计今年底试产，若试产顺利，预定明年将可送样给客户验证后，即可量产出货。

吴田玉认为若600x600良率如预期顺利，相信会有更多的客户和产品导入，届时600x600可望成为FOPLP主流规格。

台积电也是FOPLP的积极推动者。台积电首席执行官魏哲家去年七月亲自确认，台积电正紧锣密鼓地推进扇出式面板级封装（FOPLP）工艺，且已经成立了专门的研发团队和生产线，只是目前仍处于起步阶段，相关成果可能会在3年内问世。

去年年底，相关消息透露，台积电在FOPLP方面初期将选择尺寸较小的300×300 mm面板，预计最快2026年完成miniline小规模产线建设。

报道指，台积电原本倾向515×510 mm矩形基板，与传统的12英寸圆形晶圆相比，这种基板的可用面积可增加三倍。此后又对600×600 mm、300×300 mm规格进行了尝试，最终敲定初期先用300×300 mm练兵，日后再扩展到更大尺寸上。这一决定是因为持有成本和可支持的最大光罩尺寸两方面考虑。

同时FOPLP技术仍在开发期，配套设备技术尚待完善，在大基板边缘翘曲和运输、封装制程转换时损耗率较高两点上仍有改进空间。台积电采用“先易后难”的策略，待未来光罩尺寸技术逐步到位后再提升基板尺寸。

作为先进封装领域的重要参与者，三星也对这个工艺趋之若慕。相关报道表示，2019年，三星以7850亿韩元（约合5.81亿美元）从三星电机手中收购了PLP业务，这一战略举措为其当前的发展铺平了道路。

在去年3月的股东大会上，时任三星电子半导体部门负责人的Kyung Kye-hyun强调了PLP技术对行业的重要性。Kyung表示，AI半导体芯片通常尺寸为600毫米x 600毫米或800毫米x 800毫米，需要PLP之类的技术，而三星正在积极开发这项技术并与客户合作。

此外，以面板起家的群创也转进FOPLP封装战场。利用面板3.5代产线，群创能直接使用部分设备，折旧摊提便可降低设备成本；且封装基板尺寸可容纳6.9片12吋晶圆也等于7倍，一次同时处理更多量，代表封装成本降低。再者，相较传统封装，FOPLP的电阻值较低，因此效率较佳，可靠度也表现更好，无论是电池、高功率快充等都能派上用场。

挑战还在后头

按照调研机构集邦调查所说，会采用FOPLP先进封装的产品，主要可分为电源管理IC（PMIC）及射频IC（RF IC）、和CPU及GPU、AI GPU等三类。

其中，PMIC及RF IC采用chip-first技术，原本主要由后段封测业深耕，后续随着制程授权商兴起，IDM及面板业者加入，扩大量产规模；至于CPU、GPU及AI GPU，采用chip-last技术，由已累积生产经验及产能的封装业者开发，预估产品量产时间最早落在2026年；AI GPU则采用chip-last技术，由晶圆代工业者主导，在晶粒尺寸扩大及封装颗数增加的趋势下，寻求将原本的CoWoS封装由晶圆级扩大至面板级，产品量产时间最早为2027年。

Digitimes则在报道引述业者消息透露，面板级扇出型封装（FOPLP）有望分担CoWoS的产能。

业者指出，垂直堆叠的CoWoS封装，目前主要运用在先进制程的AI运算芯片、AI服务器处理器的芯片封装，而FOPLP就各业者现阶段的描述，主要用于成熟制程为主的车用、物联网的电源管理IC等，两种封装技术的应用有所不同。

主导FOPLP发展的OSAT大厂指出，FOPLP之所以还未能放量，除了良率未达理想值以外，标准也尚未定出来，无论是510x515mm、600x600mm为常见规格，目前都还未定，这也是业者尚未大量投注心力在FOPLP的原因。

报道显示，其实早在2015年，业者就推出了FOPLP，但是由于向FOPLP的过渡需要对专门为面板级制造而定制的新材料、工艺和设备进行大量投资。这些更大的面板需要精确的翘曲控制和材料一致性，以确保高密度设计中的可靠互连。以上种种问题让其未能得到更广泛的采用。

因应AI芯片的需求，过去一年里，台积电大幅增加了CoWoS的产能。之前有消息传出，英伟达砍了台积电CoWoS的订单，但随后台积电否认了。不过，之前有消息透露，由于台积电的封装供应限制，英伟达计划在服务器AI芯片中采用FO-PLP技术，

从日月光等业者的积极信息看来，CoWoS，压力大增！