最近のOCP APACサミットで、TSMCの高度なパッケージング技術とサービスの副社長であるHe Junは、標準リティクルサイズの5.5倍のCoWoSパッケージの量産に入ったと述べました。シリコンインターポーザー加工とボンディング中の歩留まりは、複数のAI顧客からの製品で98％を上回っており、一部の生産ロットは99％に達しています。
TSMCは2029年までに14リティクルサイズを超えるCoWoSパッケージを導入する計画で、14リティクルサイズ版は2028年に量産される予定です。
ウェーハレベルのパッケージングプロセスの成熟は、AIチップに影響を与える納品圧力を完全に解決していません。彼は、高帯域幅メモリ（HBM）や味の素ビルドアップフィルム（ABF）基板の不足のため、全体的な供給が不十分なままであると言いました。
パッケージサイズは、ファウンドリやOSATプロバイダーがキャパシティを多様化する中で引き続き拡大しています
単一のダイは、約858平方ミリメートルの標準リティクル露光エリアの物理的制限によって制約されています。その結果、計算リソースをチップレットに分割し、スタックされたHBMと統合することがAIチップの主流アーキテクチャとなっています。
標準リティクルサイズの5.5倍のCoWoSシリコンインターポーザーは、ほぼ4,700平方ミリメートルの面積を持っています。このサイズのインターポーザーで98％を上回る歩留まりを達成することは、TSMCの再配分層やマイクロバンプボンディングの欠陥制御プロセスが比較的成熟した段階に達したことを示しています。
TSMCの技術ロードマップに基づき、2029年までに14リティクルサイズを超えるCoWoSパッケージが導入される予定です。業界の推計によると、このスケールのパッケージは10以上の計算チップレットと20以上のHBMスタックを収容できる可能性があります。
TSMCのCoWoSキャパシティが引き続き逼迫しているため、他のファウンドリや外部半導体組立・テストプロバイダーが余剰の高度なパッケージング注文を競っています。
ASEテクノロジー・ホールディングは、クラウドサービスプロバイダーからのコア外チップの注文を確保するためにVIPackプラットフォームとFOCoS（ファンアウトチップオン基板）技術を推進しています。Amkorは6月にTSMCとの10年間の協力フレームワークに署名し、TSMCのフェニックスファブで製造されたチップのバックエンドテストおよび最終パッケージングサービスを提供するために新しいアリゾナ施設を使用する計画です。
サムスン電子は、I-CubeおよびSAINT 3Dスタッキング技術を通じて注文を追求しています。同社は統合ファウンドリ、メモリ、そして高度なパッケージング能力を活用し、限られたパッケージングキャパシティの影響を受けた顧客にサービスを提供しています。
ABF基板とHBMは厳しいキャパシティの圧力に直面しています
シリコンインターポーザーの歩留まりが改善されるにつれて、納品制約は上流に移動しており、高級ABF基板とHBMの不足が特に顕著になっています。
Nvidia、AMD、主要クラウドサービスプロバイダーは、2028年まで延長される長期供給契約を通じてABFキャパシティを確保していますが、高級基板の供給可能性に対する懸念は収束していません。
5.5リティクルサイズのCoWoSパッケージおよび将来の14リティクルサイズフォーマットを支援するために、高級ABF基板は18〜20層にアップグレードされています。14リティクルサイズパッケージ用に設計された基板は、100 × 100 mmの寸法に達する可能性があります。
大きく高層数の基板は、繰り返しの熱圧力プロセス中に反りが発生しやすいです。サイズの増加はマイクロバイアの整列をより困難にし、基板供給業者の製造歩留まりを低下させます。
構造供給不足に対応して、世界中の基板メーカーは新たな資本投資の波を開始しました。
ユニマイクロンテクノロジーは、2026年の資本支出予算を537億台湾ドルに増加させ、投資は第二の廣福工場および第二および第三の楊梅工場に集中しています。キンススインターコネクトテクノロジーは、楊梅K6CおよびK6D工場の建設に追加で196億台湾ドルを投資することを決定し、別の施設のための潜在的な場所を評価しています。
ナンヤプリント回路基板は、樹林工場で高度な生産能力を拡大し、金星工場をアップグレードし、追加の工場スペースをリースしています。サプライチェーンの報告によれば、徹鼎テクノロジーの子会社であるアヴァリー・ホールディングは、深圳での業務を拡大しており、2030年までに7つ以上の工場に増加する可能性があります。
メモリセグメントは、エンジニアリングの課題と生産の増強圧力の両方に直面しています。SKハイニックスは、高帯域幅メモリ3E（HBM3E）の生産を拡大し、市場のリーダーシップを維持するために、先進的なMR-MUFパッケージングプロセスを使用しています。サムスン電子は、NC-TCB熱圧着プロセスを通じてHBM製品ラインを前進させています。
SKハイニックスとマイクロンは、HBM4基本ダイの製造をTSMCの先進プロセスノードに外注する計画です。マイクロンは24GBおよび36GB HBM3E製品の市場をターゲットにするため、1βナノメートルプロセスを使用しています。
チップメーカーがEMIBおよびEFBの代替品を開発
ファウンドリー型の先進パッケージングにおける容量制約と比較的高い製造コストは、チップメーカーやクラウドサービスプロバイダーがCoWoSエコシステムの外で代替の2.5Dパッケージングルートを確立することを促しています。
インテルのEMIBテクノロジーは、有機基板にミニチュアのシリコンブリッジを埋め込み、高密度の相互接続を提供します。フルサイズのシリコンインターポーザーを排除することで、全体的な製造コストを削減できます。
インテル自身のプロセッサに加えて、マイクロソフトのカスタムMaia 100チップやアマゾンウェブサービスのチップがこのテクノロジーを評価しています。業界の報告によれば、グーグルのTPUチームもEMIBプラットフォームを評価しています。
AMDの会長兼CEOリサ・スーは、台湾の半導体供給チェーンへの投資を増やす計画を以前に発表しました。調達契約を通じて、AMDはElevated Fanout Bridge、またはEFB技術に基づくローカルな2.5Dパッケージングエコシステムを開発しています。
参加している組立および試験会社には、ASEテクノロジーホールディング、シリコンウェア精密工業、パワーテックテクノロジーが含まれます。このパッケージングアプローチは、ユニマイクロン、キンスス、ナンヤプリント回路基板などの基板供給業者にも高級ブリッジ基板のための専用の生産能力拡張を促す要因となりました。
ガラス基板が次世代材料開発の焦点となる
極めて高密度の相互接続と大きなパッケージ寸法に対する需要が有機ABF基板の物理的限界、すなわち熱膨張の不一致や高周波数での信号損失を露呈させています。したがって、業界はガラス基板とスルーガラスビア（TGV）技術の開発と商業化を進めています。
ガラス基板は極めて低い熱膨張係数を持ち、高温プロセス中の基板の変形を減少させることができます。また、その低い誘電損失により、超高速信号の伝送にも適しています。
インテルは7月に、AIおよび高性能コンピューティングアプリケーション向けのガラス基板の高度なパッケージングソリューションを共同で開発するために、レンズテクノロジーとの戦略的パートナーシップを発表しました。
サプライチェーンの報告によれば、TSMCはTGV技術を用いたパネルレベルパッケージングおよびガラスインターポーザーを開発しています。業界の推定によると、同社は2027年から2028年の間にプロセスデモンストレーションラインを確立する可能性があります。
サムスン電機とSKグループの子会社であるアブソリックスはTGVパイロット施設を設立しました。アブソリックスは、2026年末までに小規模な試作生産を開始することを目指しており、サムスン電機は現在主要なデータセンター顧客にサンプルを提供して評価を行っています。
さらに upstream では、コーニング、ショット、ダイニッポン印刷が高密度TGV基板の材料を開発しています。ドイツに拠点を置くLPKFは、主要な半導体ファウンドリと協力して、レーザー誘導TGV形成およびビアメタライゼーション、フィリングプロセスに取り組んでいます。