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CoWoS擠爆供應鏈,BT基板材料全球告急

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本文由半導體產業縱橫(ID:ICVIEWS)編譯自tomshardware

BT基板供應鏈各環節的企業已開始協調訂單和材料供應。

臺積電對CoWoS芯片制造材料的需求激增,導致存儲器市場出現材料短缺。三菱瓦斯化學公司已向客戶宣布,由于供應不足,用于生產BT基板的原材料的發貨將嚴重延遲。

作為全球最大的BT 基板原材料供應商,MGC 的延期將引發基板供應鏈潛在的長期短缺,加劇存儲器生產領域(尤其是 NAND 閃存控制器)的現有問題并推高成本。預計群聯等擁有 NAND 控制器庫存的供應商將在未來幾個月獲得巨大收益。

臺積電的CoWoS先進封裝技術已被芯片制造業認定為此次材料短缺的根源。這種晶圓上芯片基板封裝技術已成為臺積電在Nvidia和AMD等高端客戶中的熱門產品,用于Blackwell等尖端企業級GPU。自推出CoWoS封裝以來,臺積電一直在穩步擴大其CoWoS產能。

CoWoS 依賴于 ABF 基板,而 ABF 基板通常與 BT 基板共享生產材料。臺積電在業內的龍頭地位擠壓了供應,BT 基板供應商處于劣勢。隨著臺積電考慮生產基于120x150 毫米 CoWoS 基板的1000W 處理器,預計供應緊張的情況還會持續下去。

MGC將延遲歸咎于低熱膨脹系數(CTE)玻璃布、覆銅板(CCL)和預浸料(PPG)材料的短缺。玻璃布還用于企業服務器和消費智能手機的封裝和主板印刷,而BT基板供應商在優先采購清單中幾乎排在最后。

為了避免市場和終端供應受到沖擊,BT基板供應鏈各環節的企業已開始協調訂單和材料供應。消費電子產品需求低迷,以及美國政府一系列不確定的關稅公告和取消措施導致的市場猶豫,有助于維持消費對材料的低需求,從而避免真正出現短缺。

群聯電子和慧榮科技等公司是NAND閃存控制器和采用藍牙基板制造的eMMC卡的主要供應商,它們將在這段不確定的時期獲益最多。群聯電子已經開始從臺積電收購額外產能,以確保NAND閃存控制器的銷售成為其“主要增長引擎”,而控制器訂單也在增加,以彌補市場缺口。隨著材料緊縮的持續,NAND閃存控制器的價格上漲也就不足為奇了。

正如我們在今年的臺北國際電腦展上所見,人工智能淘金熱繼續成為推動全球硬件發展的最大力量,而臺積電作為“鐵鍬推銷員”的地位也持續飆升。盡管人工智能熱潮未能觸及消費電子產品當前的低迷狀態,但當前的供應緊縮證明,這或許是一件好事;而消費電子產品的搶購潮可能會加劇這種緊縮狀態,導致供應短缺更加嚴重。

ABF 和 BT 基板都需要使用覆銅板(Copper Clad Laminate, CCL),而松下電工(Panasonic)、Isola Group、南亞塑膠(Nanya Plastics)等公司是這一領域的關鍵供應商。其中,松下電工近期宣布將在日本和馬來西亞同步擴建 CCL 生產線,預計在 2025 年底前釋放部分新產能。美國的 Isola 正尋求通過引入自動化生產線來提高效率,同時也在評估在中國以外地區建立第二生產基地的可能性。臺灣地區的南亞塑膠則已開始調整產品結構,減少低毛利產品的出貨,以集中資源應對高階封裝材料需求。此外,低熱膨脹系數(Low CTE)玻璃布作為 ABF/BT 基板的關鍵增強材料之一,目前由日東電工、歐文斯科寧和中國巨石集團等企業主導。盡管有擴產計劃,但由于玻璃布的生產周期較長(通常需要 6–12 個月才能完成產線建設),短期內仍難緩解供需矛盾。

面對ABF/BT 基板材料短缺問題,業界也開始探索多種替代方案或技術路徑,以緩解供應鏈壓力并提升長期競爭力。雖然 ABF 基板因其優異的電氣性能和精細線路能力成為 CoWoS 技術的核心,但其成本高昂且供應受限。部分廠商正在研究采用高性能有機基板作為替代方案,例如 HDI(High-Density Interconnect)基板廣泛用于消費類電子產品,若通過改良可應用于中高端芯片封裝,可能緩解 ABF 依賴。另一種趨勢是推動 Chiplet(芯粒)架構,即將多個功能模塊化的小芯片組合封裝在一個系統中。這種方式不僅能提升設計靈活性,還可降低對單一高性能基板的依賴。AMD 和英特爾等廠商已在部分產品中采用 Chiplet 設計,若未來該架構成為主流,對 ABF 基板的需求增長或將放緩。

與此同時,臺積電自身也在推進硅通孔(Through Silicon Via, TSV)技術,該技術可通過垂直穿孔實現芯片間的高速互聯,減少對 ABF 基板的依賴。TSV 技術已被用于部分 HBM(High Bandwidth Memory)封裝中,不過其制造成本較高,且需要額外的熱管理設計,短期內難以完全替代 ABF 基板。除了結構上的替代路徑,一些材料供應商還在開發新型低 CTE 樹脂或復合材料,以替代傳統玻璃布。例如住友化學和昭和電工正在研發基于芳綸纖維(Aramid Fiber)的復合材料,具備更低的熱膨脹系數,有望用于下一代封裝。這些新材料一旦成熟,不僅可以緩解玻璃布短缺,還可能帶來更輕薄、更耐熱的封裝方案。

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