先进封装 2.5D / 3D

CoWoS：AI 芯片都在排队的封装

为什么全世界的 AI 芯片都在排队等台积电的一种封装技术？这一页讲清楚它长什么样、怎么做、从哪来、有几种版本、对手是谁。

Chip 芯片on 放在Wafer 晶圆（中介层）on 放在Substrate 基板

一张图看懂 CoWoS 长什么样（侧面剖开看）

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记住这个“五层汉堡”：芯片 → 中介层 → 基板 → 主板。越往上，连线越细、越密。CoWoS 的核心发明就是中间那片硅中介层。

工艺

一颗 CoWoS 是怎么做出来的

名字里的顺序就是做的顺序：先把芯片放到晶圆上（CoW），再把这块组合放到基板上（oS）。下面六步按真实工序排列。

为什么难：一片中介层上有几万到几十万个微凸块，每个都要对准、焊牢；整个过程要经历多次 200°C 以上的加热和冷却；任何一步出错，上面价值上万美元的 GPU 和 HBM 一起报废。这也是为什么 CoWoS 产能扩张很慢：设备、工艺和良率都要一点点爬坡。

历史

CoWoS 诞生时并不受欢迎：太贵、太复杂，只有极少数高端芯片用得起。是 HBM 和 AI 让它翻了身。

2011
台积电推出 CoWoS。首个量产客户是 Xilinx 的 Virtex-7 2000T FPGA：4 块 FPGA 切片并排放在一片 65nm 硅中介层上，切片间有约一万条连线。
2013
HBM 成为 JEDEC 标准。由 SK 海力士和 AMD 推动。它天生需要中介层。
2015
AMD Fury X：第一款 HBM 显卡。它的中介层由联电（UMC）制造，并非 CoWoS，但证明了“GPU + HBM + 中介层”这条路走得通。
2016
NVIDIA Tesla P100 采用 CoWoS + HBM2。从此数据中心 GPU 基本都走这条路线（V100、A100、H100……）。
2020
前后台积电把家族分成 CoWoS-S / R / L 三种版本（本页下文“三兄弟”一节详讲），并纳入“3DFabric”品牌。
2023
ChatGPT 引爆 AI 需求。H100 一卡难求，瓶颈不在 4nm 晶圆，而在 CoWoS 产能。“CoWoS”这个词第一次出现在财经新闻头条。
2024
Blackwell B200 改用 CoWoS-L。两颗接近光罩上限的裸片 + 8 堆 HBM3E，总共 2080 亿个晶体管，裸片之间 10 TB/s 互连。
2025
B300 / GB300 放量，单卡功耗约 1.4 kW；CoWoS 产能约翻倍。
2026
Rubin 平台（HBM4 + CoWoS-L）登场；台积电 CoPoS（方形面板）试产线建立。据 SemiAnalysis 6 月报道，原定四颗计算裸片的 Rubin Ultra 因基板翘曲改为两颗裸片（NVIDIA 未证实）。

台积电 CoWoS 年底月产能（千片晶圆 / 月）

均为分析师与媒体估计，不是台积电官方数据；2026、2027 年为预测，误差线表示各家估计的范围。几年里增长了 10 倍左右，仍然供不应求。NVIDIA 一家就订走一半以上。

版本

三者的区别只在中间那层中介层用什么材料做。上面的芯片、下面的基板都差不多。记住一句话：

S = Silicon（整块硅，最密但最贵、尺寸受限）
R = RDL（塑料+铜线，便宜灵活但不够密）
L = Local Silicon Interconnect（塑料打底，只在需要密集连线的地方嵌一小块硅桥，两边好处都要）

最初、最经典的版本。中介层是一整块硅，用晶圆厂工艺布线，线宽可到亚微米级，是三者里最密的。

中介层不用硅，改用多层聚合物（类似塑料）+ 铜重布线层（RDL），线宽约 2 µm。不需要打 TSV。

折中方案，也是今天的主角。中介层主体是 RDL 和塑封料，只在芯片与芯片交界处埋进小块硅桥（LSI）负责高密度连线，其余地方用铜柱（TIV）上下导通。还可以在里面埋入深沟槽电容（eDTC）稳定供电。

实例拆解：NVIDIA B200 俯视示意

中间的铜色块代表两颗裸片之间的硅桥连接，带宽 10 TB/s，软件看到的是“一颗 GPU”。总计 192 GB HBM3E、8 TB/s 内存带宽。HBM 的具体排布为示意，未按真实比例。

竞争格局

CoWoS 不是唯一的先进封装。了解这几个名字，看新闻就不会迷路。

技术	公司	类型	一句话解释
InFO	台积电	扇出型	不用中介层，直接在芯片周围“长”出布线。iPhone 的 A 系列处理器在用。便宜轻薄，但带不动多颗 HBM。
SoIC	台积电	3D	芯片对芯片直接铜对铜键合（混合键合），没有凸块，间距不到 10 µm。AMD MI300 把计算芯片叠在 IO 芯片上就用它，再整体放到 CoWoS 上。
SoW / SoW-X	台积电	晶圆级	整片晶圆就是一个系统，比 CoWoS 再大一个量级。台积电规划 2027 年量产 SoW-X。
EMIB / EMIB-T	Intel	2.5D 桥接	思路像 CoWoS-L，但硅桥直接埋在基板里，省掉整片中介层。EMIB-T 加入 TSV，定位为 CoWoS 的替代选择。
Foveros	Intel	3D	Intel 的芯片堆叠技术，对标 SoIC。
I-Cube / X-Cube	三星	2.5D / 3D	分别对标 CoWoS 和 SoIC。
FOCoS-Bridge 等	日月光、Amkor	2.5D	封测厂（OSAT）自研的类 CoWoS 方案，也承接台积电外包的 “oS” 后段工序。