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传台积电对标英特尔,研发“类EMIB”先进封装技术,应对CoWoS产能危机

2026-07-31 来源:电子工程专辑
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关键词: 台积电 类EMIB CoWoS 先进封装 景硕

7月30日,外媒The Information援引知情人士报道,台积电正在推进一款全新先进芯片封装技术的研发工作,技术路线对标英特尔已实现商用的嵌入式多芯片互连桥接(EMIB)封装方案,企业内部工程师将该项目简称为"类EMIB"技术。

(The Information报道标题)

据TrendForce报道,台积电正与台湾IC载板厂商景硕(Kinsus Interconnect Technology)合作开发该技术,景硕将协助台积电完成从开发、扩展至量产的完整流程,负责设计并制造承载硅桥、连接上方芯片零部件的基板。

台积电此举的直接动因,是其主导多年的CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)封装产能已触及天花板。在7月16日的财报电话会上,台积电CEO魏哲家坦承,公司封装产能"紧张到正在限制客户增长"。

据市场分析,CoWoS产能目前已售罄至2026年及2027年,交货期长达52至78周;台积电正将月产能从2024年底的约35000片晶圆提升至2026年底的130000片,但即便如此,2026年的供需缺口仍约20%,即每5个订单中就有1个无法按时交付。

产能缺口为英特尔打开了窗口。据多家外媒报道,谷歌已向英特尔下单,计划2028年前委托其封装超过300万颗自研TPU;亚马逊AWS的Trainium3加速器也将采用英特尔EMIB-T平台;联发科更是在2026年5月宣布,将采用双封装策略——训练类AI芯片继续使用台积电CoWoS,推理类芯片则采用英特尔EMIB以支持更大封装尺寸。

EMIB技术解析

EMIB(Embedded Multi-die Interconnect Bridge,嵌入式多芯片互连桥接)是英特尔推出的先进封装技术,自2017年起进入大规模量产,应用于服务器、网络和HPC领域。

与传统CoWoS-S使用完整硅中介层覆盖整个封装区域不同,EMIB仅在两颗芯片需要高速通信的边缘位置嵌入微型硅桥,其余区域使用有机基板。这种设计的核心优势在于省去了大面积硅中介层的成本和面积开销。

(EMIB结构示意图)

英特尔官方技术文档指出,EMIB采用标准半导体封装组装流程,唯一区别在于基板制造工艺。桥接芯片被置于基板腔体内,以粘合剂固定,再添加介电层和金属堆积层。关键设计在于:仅在桥接区域需要紧密微凸点间距,裸片核心区域可保持宽松间距,从而降低成本。

目前EMIB已演进至多个版本:

  • EMIB-M:集成MIM(Metal Insulator Metal)电容,增强电源传输能力;

  • EMIB-T:加入TSV(硅通孔),实现从封装底部直达上层芯片的垂直电源传输,降低噪声,专门适配HBM等高端存储;

  • EMIB 3.5D:结合Foveros 3D堆叠技术,混合架构同时利用垂直堆叠和嵌入式桥接,解决热翘曲和光罩尺寸限制。

(英特尔封装技术进化图)

英特尔强调,EMIB的良率与同等复杂度的标准倒装芯片球栅阵列(FCBGA)相当,且支持英特尔自产及外部来源的硅片。

技术路线对比

台积电目前提供三种CoWoS方案,与英特尔EMIB形成直接对比:

CoWoS-S采用完整单片硅中介层搭配TSV,仅需单步工艺,适用于对带宽和延迟要求最高的场景。

CoWoS-L则以有机RDL基板取代全硅片,并在RDL层内嵌入LSI局部硅桥,需要两步贴合工艺,兼顾大面积与成本平衡。

CoWoS-R完全使用有机铜/聚合物RDL中介层,同样为单步工艺,凭借机械灵活性优势,更适合大尺寸且追求低成本的芯片。

台积电CoWoS-L虽然也采用局部硅桥设计,但仍依赖一层完整的RDL(重布线层)基板,制造工艺需要两步贴合;相比之下,英特尔EMIB将硅桥直接嵌入有机基板,裸片直接坐在基板上,通过一步贴合完成连接,彻底省去中间层,在大尺寸封装、成本敏感型应用、异构集成及热阻控制方面更具优势。

从封装规模看,CoWoS-S目前支持约3.3倍光罩面积,台积电路线图计划2027年达到9.5倍;而英特尔EMIB当前已支持超过8倍光罩面积,2028年目标超过12倍,封装尺寸可达120mm×180mm,可容纳24组以上HBM堆叠和38个以上EMIB-T桥接连接。

不过,CoWoS-S在最高带宽应用场景下仍具不可替代性。全硅中介层提供的裸片间互连密度和延迟表现优于EMIB的局部桥接方案,这正是英伟达旗舰训练级GPU持续采用CoWoS的原因。EMIB的优势在于封装规模和成本效率,更适合谷歌、AWS等超大规模企业的定制ASIC和推理加速器。

先进封装双雄格局初现

从市场格局看,台积电仍是全球先进封装的绝对霸主。据行业统计,台积电在全球AI高端2.5D封装领域占据主导地位,英伟达H100/H200/B200全系目前主要由台积电CoWoS供应。

但英特尔的追赶势头不容忽视。据供应链端反馈,英特尔EMIB-T平台在2026年7月中旬良率已达到98%,与台积电CoWoS处于同一水平。

英特尔CFO David Zinsner在近期投资者会议上表示,原本预计价值数亿美元的封装相关合同,有望增长至每年数亿至数十亿美元规模。

产能布局方面,英特尔在新墨西哥州Rio Rancho的Fab 9和Fab 11X已进入3D先进封装量产,马来西亚槟城封装基地将于2026年晚些时候投入运营;台积电则计划在美国建设先进封装设施,预计2027年底至2028年投入运营。

TrendForce在2026年初的分析中指出,英特尔正加速投资先进封装产能以争取云服务商ASIC订单,但在良率和一站式解决方案上仍落后于台积电。不过,强劲的AI需求正在扩大整个市场,使双方都有增长空间,而非零和博弈。