台积电扩大CoW封装外包缓解AI芯片瓶颈,CoWoS产能扩张与多线布局梳理
关键词: CoWoS 台积电 OSAT外包 CoW制程 先进封装
8月4日,科技媒体BigGo Finance援引业界消息报道称,台积电为了缓解CoWoS先进封装产能压力,计划将AI芯片制造核心工序中的CoW(晶圆上芯片)封装步骤进一步外包给日月光等OSAT(外包半导体封装与测试)供应商,以提高AI芯片整体产能。这一决策标志着台积电在先进封装外包策略上的重大转变。

(BigGo Finance报道标题)
外包计划:从WoS到CoW
CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)是台积电用于AI芯片的2.5D封装技术,其流程可分为两个核心环节。CoW(Chip-on-Wafer)是将GPU或AI处理器等逻辑芯片通过微凸点贴装到硅中介层上;WoS(Wafer-on-Substrate)则是将已完成CoW步骤的中介层整体键合到主基板上。在CoWoS封装中,AI处理器位于芯片中心,高带宽内存(HBM)环绕四周,通过硅中介层实现高带宽、低延迟的互联。
此前,台积电主要将技术门槛相对较低的WoS环节外包给日月光、安靠科技及矽品等OSAT合作伙伴,而CoW环节因涉及更精密的前段制程,外包量十分有限。然而,随着英伟达、AMD、博通及各大云厂商自研AI芯片的需求激增,台积电内部产能已无法满足市场需要。在此背景下,台积电决定将更多CoW制程外包给OSAT厂商,日月光等封测巨头已着手采购设备建设新产线,并与韩国材料、零部件及设备供应商展开采购洽谈。
据摩根士丹利此前报告预测,2026年英伟达对CoWoS晶圆总需求量将达59.5万片,占全球总需求的60%,其中约51万片由台积电承接。在台积电自有产能方面,其CoWoS月产能从2022年的约1.5万片提升至2025年的近7万片,2026年底预计将达12万至14万片。即便如此,2026年CoWoS供需缺口仍高达约20%。为填补缺口,台积电借助外部封测力量势在必行。据估算,仅日月光一家的CoWoS月产能就有望在2026年增至2万–2.5万片,加上其他OSAT厂商新增的5万至6万片月产能,全行业月产能将接近20万片。
AI芯片封装的核心前段
CoW(Chip-on-Wafer)是CoWoS封装的前段核心步骤。具体而言,该步骤通过微凸点(micro-bumps)将多颗裸片(如GPU/AI加速器裸片与HBM裸片)并排键合到一片硅中介层(silicon interposer)上,形成所谓的“晶圆上芯片”结构。硅中介层内部布有大量硅通孔(TSV),可在各裸片之间提供高密度的电气连接,从而实现远超传统PCB封装的数据传输带宽。

完成CoW步骤后,整片晶圆需经过减薄、TSV暴露、C4凸点形成及切割等工序,随后进入WoS环节,将中介层与有机基板键合,最终完成CoWoS封装。CoW环节的技术难点在于高精度对位、热管理及良率控制,尤其是随着AI芯片尺寸不断增大(如英伟达Rubin架构封装尺寸可达约120毫米×120毫米),对CoW制程的设备精度与工艺稳定性提出了更高要求。
多线布局
今年以来,台积电为缓解CoWoS封装产能瓶颈,采取了自建扩产、外包分流与技术路线多元化并行的策略。
台积电2026年同步推进多座先进封装厂及晶圆厂的产能扩张,全年计划新建九期晶圆厂及先进封装厂房。据报道,台积电已全面上调2026至2027年CoWoS产能目标,南科AP8厂区新增P2厂,原以WMCM、SoIC及CoPoS为主的嘉义AP7厂区也将SoIC产线改为CoWoS。台积电在技术论坛上表示,2022至2027年CoWoS产能复合年均增长率(CAGR)将超过80%。台积电原定的2026年月产11万片目标已上调至超过13万片,2027年月产目标至少20万片,年底甚至有望达24万至26万片。
除扩大CoW外包外,台积电长期将WoS及测试环节外包给日月光、矽品、安靠等伙伴。日月光投控预计其2026年先进封装LEAP服务收入将从2025年的16亿美元翻倍至32亿至35亿美元,其中台积电外包订单预计将占其LEAP收入的80%以上。据供应链消息,日月光楠梓厂区CoWoS月产能正从8000片提升至1.5万片,中坜厂区预计2026年第二季度引入新一代TSV刻蚀机后实现量产。此外,台积电与安靠于2024年签署谅解备忘录,计划在亚利桑那州共同推进先进封装产能建设。
与此同时,台积电还在探索替代封装技术以分流CoWoS压力。据The Information报道,台积电正秘密研发对标英特尔EMIB(嵌入式多芯片互连桥接)的“类EMIB”技术,与台湾IC载板龙头景硕科技合作开发硅桥承载基板。

(The Information报道标题)
该技术有望放弃高成本的硅中介层,改用嵌入式硅桥直连架构,从而简化封装流程、降低成本并缓解CoWoS产能压力。业界分析,谷歌等长期CoWoS客户可能将部分订单转向英特尔EMIB,台积电此举意在挽留客户并开辟第二条封装路线。此外,台积电还在推进CoPoS(Chip-on-Panel-on-Substrate)及SoW-X等下一代封装平台,以支持更大规模的异构集成。
为支撑先进制程与先进封装的双重扩产,台积电将2026年资本支出预测进一步上调至600亿至640亿美元。台积电CEO魏哲家在7月财报电话会上坦承,公司封装产能“紧张到正在限制客户增长”,并强调将持续努力扩产。