先进封装技术CoWoS分享纪要

老虎说芯|Tiger Chip|

2024-08-16 16:41:24 776

深圳线下交流来了产业大咖，分享了台积电的CoWoS干货。

台积电的CoWoS（Chip On Wafer On Substrate）技术是一种先进的半导体封装技术，旨在提升集成电路的性能、减小封装尺寸，并有效降低功耗。

CoWoS技术通过在一个硅中介层（Interposer）上集成多个芯片（或芯片组），形成一个高性能的封装解决方案。该技术主要应用于需要高带宽和低延迟的高性能计算（HPC）、人工智能（AI）加速器和数据中心等领域。

1、CoWoS的关键技术点

多芯片集成：CoWoS技术能够将不同功能的芯片（如CPU、GPU、内存芯片等）集成到一个封装中。这些芯片可以采用不同的制造工艺节点，从而实现最佳的性能和成本效益组合。

硅中介层（Interposer）：硅中介层是CoWoS技术的核心组件，提供了高密度的互连网络。中介层上的微米级金属线和通孔（TSV，Through-Silicon Via）实现了芯片间的高速数据传输。

高效散热：多芯片集成的封装需要有效的散热管理，CoWoS技术通过优化的封装设计和材料选择，实现了高效的散热，从而确保芯片在高负载下稳定运行。

根据采用的不同的中介层（ interposer ），台积电把CoWoS 封装技术分为三种类型——CoWoS-S（Silicon Interposer）、CoWoS-R（RDL Interposer）以及CoWoS-L（Local Silicon Interconnect and RDL Interposer）。

2、技术优势

提升带宽和性能：通过减少芯片之间的互连距离，CoWoS技术显著提高了数据传输带宽和速度，降低了延迟。适用于需要快速数据处理和高吞吐量的应用场景。

功耗优化：紧密的芯片集成和高效的互连设计降低了系统的整体功耗，延长了设备的使用寿命。

灵活的设计和制造：CoWoS技术支持不同工艺节点和不同类型芯片的集成，设计灵活性大。可以根据具体需求进行定制化设计，满足多样化的市场需求。

3、应用领域

高性能计算（HPC）：需要处理大量数据和复杂计算的领域，如科学计算、金融建模等。

人工智能（AI）：AI加速器和深度学习处理器需要高带宽和低延迟的数据传输。

数据中心：服务器和网络处理器等需要高效的数据处理能力和快速的存储访问。

小结：台积电的CoWoS（Chip On Wafer On Substrate）技术通过将多个芯片紧密集成在一个封装中，并利用硅中介层提供高速互连，显著提升了系统的性能、带宽和能效，适用于需要高性能和高带宽的计算和数据处理应用。

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