【文/芯科状元】
【先进封装正在成为全球AI算力竞赛的关键胜负手。从CoWoS的供需失衡到玻璃基板的产业化门槛，从共封装光学（CPO）的能效博弈到混合键合（Hybrid Bonding）的多线突破，产业每一个环节都在被AI掀起的巨大需求所重塑。
作为深耕先进封装领域四十余年的全球顶级分析师，TechSearch International创始人兼总裁E. Jan Vardaman（简·瓦尔达曼）女士几乎见证了封装从“后端配角”走向“算力主战场”的整个过程。
上周，“芯科状元”就当前先进封装最受关注的若干议题，如供需缺口的可持续性、玻璃基板的技术悬念、面板级封装的现实约束、CPO的驱动逻辑、混合键合的多线路径等与Vardaman女士进行了一次深度对话。】
芯科状元：第一个问题是关于先进封装的供需平衡。比如CoWoS和HBM，您怎么看当下的供需状况？
瓦尔达曼：先进封装从下订单到设备交付本来就要时间。但2025年底出现的，是一场真正意义上前所未有的需求爆发：针对AI训练和推理硬件，业内没有人预料到。台积电没预料到，做硬件的公司没预料到，产业里没有任何人预料到。所以现有产能根本不够。
要扩产能是需要时间的，不管是基板生产还是封装组装。组装环节的扩产周期有时比其他环节稍短，但仍然需要时间。看产能曲线，他们已经在尽可能快地加产能，但需求同时也在增长——因为台积电在先进节点上的能力是最强的，这一点没什么争议。所有人都想把芯片放到台积电最先进的节点上去做，配套使用台积电的先进封装也就顺理成章。
但你要知道，后端封装的投资回报和毛利总是低于Fab端。所以你不能过度投资。综合看，台积电已经在尽全力扩产。
这也为其他厂家的介入打开了空间——台积电正在与其他厂商合作，但归根结底，问题在于这条需求曲线的走向，它不可能一直直线上升。2025年底和今年我们看到的这种涨幅，能否在2027年延续？也许2027年还能延续一段时间，但到2028年，我们判断会趋于平缓。
所以你不希望上太多产能，而是要在扩产与风险之间做平衡，这非常难。
芯科状元：这也正是台积电与安靠（Amkor）、日月光（ASE）等合作的原因之一吧？如果把CoWoS拆解开来，有chip-on-wafer和wafer-on-substrate两步。
瓦尔达曼：正是如此。台积电与Amkor、ASE等合作，就是希望让别人帮它一起分担扩产的负担。日月光在wafer-on-substrate这一环节上已经做了很多。我预计未来他们也会承接一部分CoW（chip-on-wafer）的工作，共同分担产能扩张的压力。
最终一切都会趋于平衡，因为需求会趋缓——不会保持现在这个陡峭的轨迹。一旦趋缓，某个时点上供需就会对齐。但要记住，这不是方便面（instant noodles）——产线需要时间搭建，需要时间爬坡到高良率。而高良率是必须的，这一点非常重要。
芯科状元：在您看来，实现先进封装高良率的关键环节是什么？是设备还是材料？
瓦尔达曼：材料也是其中之一——有些材料确实短缺。你看到旭化成关于CoWoS所用聚酰亚胺（polyimide）的公告了吧——他们并没有大幅扩产。
总体上讲，很多日本公司非常保守，对扩产极为谨慎。他们追求的是长期回报，对过度扩产神经过敏——因为过去被“烧”过。这个行业里所有人都被这样“烧”过。它从来不是一路上扬，永远都会有周期性修正。
芯科状元：下一个问题是关于基板。传统的有机基板和硅中介层（silicon interposer）正在接近物理极限，业界是否正在逐步转向玻璃基板？
瓦尔达曼：glass core的驱动力有几点。其一是大家希望有一个低CTE（热膨胀系数）的基芯——因为封装越做越大，翘曲（warpage）问题越严重。翘曲既影响芯片贴装到die上，也影响封装组装到PCB上。这是一个非常清晰的趋势：AI训练、CPU、网络交换芯片，每一代都比上一代更大。
玻璃还有一些有意思的特性。问题是，行业里关于玻璃的研究很多，但作为一个行业，我们还没有解决微裂纹（microcrack）问题。要解决这个问题，我们可能不得不放弃玻璃的一些优良性质。比方说，也许我们不能用低CTE玻璃，而必须使用CTE更高的玻璃——但那会让板级可靠性更难做，会给焊点带来更大应力。所以有大量的权衡需要做。
开发一项新技术是需要很长时间的。你必须做完全套的工作，必须把封装做qualify（合规验证）。绝不是“看着好看”就能上量产——你必须证明其可靠性。
对一家公司来说，最糟糕的事情就是把产品卖出去、结果在客户端失效，这就是我们所说的field failure（现场失效）。这种事一发生，你就有大麻烦了。所以你必须证明这项技术真的能用。这是一段长征，我们目前还在长征路上。我们刚刚完成了一项非常大的研究，覆盖了产业界在采用这项新技术时面临的诸多权衡和问题。
另外必须意识到，玻璃基板并不是在现有build-up（增层）产线上“即插即用”的替代方案。而在客户没有出资、没有一起“下场”分担投资的情况下（skin in the game），公司已经不太愿意在现有产线上扩产了，因为这将是十亿美元级别以上的投入。
做玻璃产线需要特殊的电镀工艺，需要一堆常规工艺里用不到的专用设备。此外，还必须有具备量产可行性的量测（metrology）技术，能够看到那些裂纹——如果你看不到裂纹，这项技术永远见不了天日，我的话就是这么直白。
所以权衡非常多。传统方案里翘曲是问题，玻璃方案里翘曲同样是问题。而且，如果有别的方案冒出来——现在有关于陶瓷基板（ceramic core）的研究，据我了解，至少有四家公司在做陶瓷基板，还有其他公司在研究新的低CTE有机芯材料，与我们现在使用的核心材料类似——一旦哪个方案更容易用，它就是赢家。
还要记住，我们还没看到这东西的成本数据。它的成本必须与现有产品相当，你不能高很多，如果你有更好的价值主张，可以略高一点，但绝不能高得离谱，不能是5倍或10倍于现有技术的成本。
所有这些都要考虑，我们还没有把这些事都摸清。比如说有厂商声称走在了前面，“我做了一个很好的样品”，你做了样品，但过了可靠性测试没有？这就是我们目前所处的位置。行业要做的功课还很多，才能判断玻璃基板到底能不能真正帮到我们。答案现在还不知道，还需要时间。
元股证券:ygzq.hk芯科状元：我相信EDA公司对解决这些挑战会非常重要，因为其中会涉及很多事情。
瓦尔达曼：是的，EDA。仿真或emulation（硬件仿真）。因为当你打进大量过孔，成千上万上万的过孔，那意味着用量不菲的铜。板级组装时会发生什么？翘曲又会怎样？我们目前的问题比答案要多。
芯科状元：另一个趋势是面板级封装（panel-level packaging）——从晶圆走向面板，即业界说的“圆改方”。
瓦尔达曼：基板本来就是在面板上做的，重新布线层（RDL）从晶圆转到面板的思路，是每单位面积可以做出更多零件。但你必须考虑良率。良率必须非常高——因为如果你把半块面板扔掉，那这个面积优势就没了。所以面板良率必须非常高。
另外需要调整的事情不少。晶圆上的工艺是成熟技术，大家都熟悉，都知道怎么做，材料可以旋涂（spin coat）。但你可能不会在面板上用旋涂——你得用别的方法。这些方法必须开发出来，必须要有良率。
不过，面板方案的前景是有的。我认为台积电提到的310×310mm面板，选择这个尺寸，就是因为它更接近圆晶圆，更接近他们熟悉的东西，可以使用一些他们熟悉的设备。这可能感觉更好。理想情况下，你希望有更大的面板，因为可以获得更多零件——尤其是大芯片。但要考虑的因素非常多。这从来都不像做PPT那么简单。
芯科状元：谈到良率，什么数字算OK？80%还是90%？
瓦尔达曼：你希望良率越高越好。晶圆能做到90%多的高位。面板嘛，也许可以稍稍放宽一点，但同样必须相当好。
芯科状元：面板级封装可能不用于最先进节点的芯片——和晶圆级封装可能是两个截然不同的市场。低端类的PMIC、功率器件、控制器等等也可以用面板封装。
瓦尔达曼：那样的结构相对简单，可能只有一到两层RDL。而一些高端产品，我们讨论的是四、五、六层甚至更多的RDL。层数越多越复杂——你要考虑每一层的翘曲、良率、沉积方法等等。所以市场很不一样。但确实有可能，大家能学会控制这些变量。
芯科状元：下一个问题是关于共封装光学（CPO）。CPO在中国目前非常热——由于数据中心建设的推动，CPO相关公司的股价近期大涨。但CPO或者NPO的路线图目前似乎并不十分清晰。
瓦尔达曼：使用CPO的整体驱动力，是要获得能效更高的方案——我们必须降低pJ/bit（皮焦耳每比特）峰值这个指标。我们现在在交换机等设备里用的是pluggable（可插拔光模块）方案，功耗更高。
如果改用近封装光学（near-packaged optics，NPO），就把器件拉得更近了一些，缩短了距离。如果做共封装光学（CPO）——ASIC和光电子器件都在同一封装内——那就更好，因为距离更短。这就是为什么大家都在拼命做CPO——你希望这些器件尽可能靠近。
但你必须管理散热问题。因为封装里很可能有一颗ASIC，会散发相当多的热量。而只要有热耗散，就可能改变光路——热会影响光路。所以还有很多要学习的东西。
说到中国，我第一次去中国是至少15年前的事了。我看过很多光电子方面的专长。所以显然，中国在光学方面有大量知识、大量高校资源和有经验的人才。中国的公司自然可以调用这些积累去开发CPO。
芯科状元：英伟达之所以对CPO如此感兴趣，是因为他们想主导这个市场。因为CPO是不可插拔的，后期维护什么的就可以拿捏他们的客户。
瓦尔达曼：这里面是有功耗原因的。我不清楚中国企业对这件事怎么看，但在美国，对数据中心的反对声浪很大——因为数据中心太耗电、太耗水。有很多抗议声音：“等一等，我们先暂停一下数据中心的部署，好好看一看。”
所以像英伟达、AMD这样的公司，现在都在卖系统级方案，而系统级方案必须更节能——CPO是实现节能的方式之一。把激光器从pluggable方案里搬进封装里，会带来更好的性能和能效。这就是驱动力。这些公司必须这么做，必须想办法拿出更节能的方案。
芯科状元：中国的情况有些不同，中国在数据中心的电力和水资源方面的供应比美国的情况要好。
瓦尔达曼：在美国，人人都想到处建数据中心。你看一下数据中心数量的分布图，美国的密集度比任何一个地区都要高——所以在这里，问题更为突出。当然，能源效率和能源使用是个问题，因为中国也在大规模推动在轨计算中心。所以全世界都在关心能源问题，也确实应该关心。
中国在太阳能等可再生能源上做了非常明智的投入，这是很好的战略。你们某种程度上是出于必要，但结果证明这是正确的战略。中国在能源方面的约束可能没那么紧。
芯科状元：另一个热门话题是混合键合（hybrid bonding）。这在中国的先进封装讨论里是绝对的高频词，不仅是设备本身，还包括材料。
瓦尔达曼：今年我在中国点药了四家做混合键合设备的公司。让我觉得有意思的是，想要使用混合键合设备的厂商，如果采购国产设备，似乎能拿到一些政府激励和资源分配。这么做的效果是：用户拿到设备后，会向设备公司提供反馈，设备公司再据此改进——这样就能让学习曲线加速上升。
混合键合并不容易。颗粒污染控制是一大挑战，键合精度也是。当然，具体难度取决于你在做什么——如果只是把两片器件堆起来，比堆16片或20片要容易得多。但整体上会不断进步——设备商拿到反馈就会持续改进。
混合键合有很多不同的应用，wafer-to-wafer（W2W）和die-to-wafer（D2W）都在做。W2W用于NAND flash等——实际上是把晶圆里的cell堆起来。而die-to-wafer才是我认为正在崛起的方向，也是公司们努力搞清楚的方向。
另外，Micro LED是我在中国看到活动比其他地区更多的领域之一。Micro LED也是混合键合的一个应用方向。当然，大家还在观望HBM能不能用混合键合来做。但那要堆的东西太多，会带来累积翘曲等一系列问题。
芯科状元：是的，非常有挑战——尤其是D2W，对键合精度要求更高。
瓦尔达曼：这非常取决于需要做在什么领域。整体上，整个行业都在朝这个方向努力。我们会在全球范围看到混合键合的大量部署。混合键合长期最有力的一点，在于它提供了一种全新的IC设计思路，这才是它真正强大的地方。当然，这意味着你必须配套的EDA工具等一整套东西。
芯科状元：中国大陆推进混合键合技术的部分原因，也是因为EUV/DUV出口管制，先进制造设备受限。
瓦尔达曼：是的，从中国公司身上看到了很多创新的东西，我期待看到更多重大创新。
芯科状元：下一个问题是关于中国的封测厂——像通富微电、长电科技等，现在都很活跃，而且在AI热潮下业绩都还不错。
瓦尔达曼：其中一部分利润来自当年他们非常明智地收购了STATS ChipPAC（星科金朋）。如果你仔细看，长电很多收入其实来自这个被收购的实体。但他们也在很多有意思的领域推进，比如功率器件，中国在这块可以说是领先的。
还有一些领域你会看到更多相关活动。显然长电处于一个不错的位置，但我在中国接触的其他封测厂厂也让我印象深刻——包括通富微电，还有华天科技等。
最让我印象深刻的，是这些厂商的能力随时间显著提升。我还记得中国公司刚接触倒装焊（flip chip）的时候，他们当时还在从wire bond（打线）向flip chip过渡——现在早已远远超越那个阶段，做的都是相当先进的封装。这需要时间。
一旦供给紧张，机会就来了。举个例子：目前并没有很多厂上量QFN（方形扁平无引脚封装），QFN是行业的主力军（workhorse），是引线框架封装，大部分是打线的，也有一些倒装。但产能不够，因为它被大量用于数据中心相关芯片。中国公司装了很多QFN产能，而其他地区没有产能——这是很大的机会。
另一个机会是内存。中国有新进入内存市场的玩家，而内存目前严重短缺，他们会有机会把内存卖出去——这就是优势。而这些内存的封装也会在中国的封测厂完成。所以对中国封测厂来说有很多利好。
芯科状元：内存目前对封测产能确实非常关键。
瓦尔达曼：想想现在有什么东西是不用内存的？打印机、手机、电脑、高端数据中心、汽车——一切都需要内存。所以未来五年，我预计中国的内存厂商在市场份额上会取得明显进展。
芯科状元：内存传统上是周期性行业，现在处于严重短缺阶段。目前中国的封测公司在与美国的设计公司紧密合作，同时——尽管有地缘政治因素——也在与欧洲公司紧密合作。
瓦尔达曼：欧洲公司把中国视为一个市场，他们不会放弃这个机会。像英飞凌（Infineon）、意法半导体（STMicroelectronics）这样的重要公司，在中国都有运营和合作关系，这不会改变。他们现在的口号是“in China, for China”（在中国、为中国）——所有人都是这样。
中国一直是一个相当大的市场。国内市场需要继续增长，但这也是一个所有人都想服务的市场——非常重要的市场。看看无人机、机器人这些领域——中国公司在这些领域非常出色。如果你想进入这些市场、把自己的元器件卖到这些市场，你就得让它们在中国完成组装。
芯科状元：也许这就是最后一个问题了。美国FCC（联邦通信委员会）密谋对中国大陆光模块实施进口管制，这种动向会对产业链造成什么影响？
Vardaman：坦率讲我不是这方面的专家，但我知道中国在光学领域的公司能力非常强。我个人不希望看到过多的贸易限制，因为我认为这对整个行业不健康。这个产业是全球性的，你在一边收紧，另一边总会有影响。而政客们往往并不完全了解这些相互关系。
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