過去十年，AI芯片的封裝幾乎被臺積電的CoWoS技術壟斷。英偉達的GPU、AMD的CPU，都靠這項技術實現高性能計算。但CoWoS有個“天生缺陷”：它用圓形硅晶圓作為封裝基底。
圓形的毛病在哪？芯片是方的，你把方的芯片往圓的盤子上擺，邊緣那一圈必然浪費掉。數據顯示，傳統12英寸圓形晶圓的材料利用率不足70%。換句話說，每生產10顆芯片，至少有3顆的材料被切掉了——扔掉的不是泥土，是昂貴的硅片。
更要命的是，AI芯片正變得越來越大。一顆頂級的AI加速芯片，可能要集成GPU核心加上十幾個HBM內存堆棧，封裝總面積持續擴張。圓形晶圓的面積上限正在成為一道越不過去的坎。于是，“化圓為方”成了必然的選擇。
CoPoS的全稱是Chip-on-Panel-on-Substrate，可以通俗地理解為“在面板上封裝芯片”。它和CoWoS的核心區別在于：CoWoS用圓的，CoPoS用方的。
CoPoS把傳統的圓形硅晶圓換成了方形玻璃面板。玻璃面板的尺寸最大可達750×620mm，而傳統CoWoS的晶圓只有300mm。
圓形改方形后，材料利用率從不足70%一舉提升至90%以上。同樣是那么大一塊原材料，能切出來的合格芯片多了將近三分之一。中國臺灣經濟研究院產經資料庫總監劉佩真指出，這能解決2028年后超大尺寸AI芯片因光罩尺寸極大化而帶來的幾何浪費與成本飆升問題。
利用率提升的直接結果就是成本下降。臺積電預計CoPoS可將單位封裝成本降低20%至30%。以AI芯片動輒上萬美元的單價計算，這個降幅意味著每顆芯片能省下數千美元的成本——在AI芯片供不應求的當下，這不只是利潤，更是產能的釋放。
更大的面板意味著單批次能封裝更多芯片。以標準的600×600mm面板為例，其芯片產出量可達傳統300mm晶圓的5至6倍。有分析指出，CoPoS最多可將算力裸片的容納數量提升5到8倍。在AI芯片產能長期緊張的背景下，這堪稱一場“產能革命”。
CoPoS的另一大亮點是用玻璃替代硅作為核心載體。與傳統的有機基板相比，玻璃基板的封裝翹曲改善16% ，有效熱膨脹系數降低19% ，有效彈性模量提升31% ，電阻值降低27% ，電感值降低42% 。
也就是說，玻璃更平整、更穩定、更堅硬，信號傳輸效率更高，而且溫度變化時不容易變形。對于動不動就幾百瓦功耗的AI芯片來說，這些特性每一項都至關重要。
當然，玻璃也有玻璃的難處。玻璃是脆性材料，要在上面打出成千上萬個微米級的通孔（TGV，玻璃通孔），既不能裂也不能碎，技術難度極高。這也是為什么臺積電雖然2026年就建好了試產線，但要到2027年才試產、2028年下半年才正式量產。而真正用上玻璃核心基板的完整版CoPoS，可能要等到2030年之后。
從產業現狀來看，能夠穩定支持超大尺寸面板、同時保持高精度、高穩定性與高自動化水平的量產級貼裝設備，仍是當前面板級封裝產能擴張的核心瓶頸。
首批CoPoS供應鏈名單已曝光，涵蓋近30家來自日本、美國、德國及中國臺灣的設備商。首條試產線落腳于臺積電子公司采鈺的龍潭廠。量產則規劃在嘉義AP7廠和美國亞利桑那州廠。
值得注意的是，英偉達已經鎖定了CoPoS的優先使用權，計劃用于其2026年的Rubin平臺和2028年的Feynman平臺。在CoWoS產能已經吃緊的當下，誰能率先拿到CoPoS的產能，誰就能在下一輪AI芯片競賽中占據先機。
英特爾和三星也沒有閑著。英特爾自2023年就公開宣布了玻璃基板技術路線。三星則在面板級封裝領域持續布局。一場圍繞“方形面板”和“玻璃基板”的競賽，已經全面打響。
因此，從圓的到方的，從硅到玻璃——CoPoS看似只是一個形狀和材料的改變，背后卻是半導體產業對物理極限的又一次突破。同時，隨著AI算力需求的持續釋放，先進封裝的技術迭代還將進一步加速。面板級封裝作為突破尺寸與成本瓶頸的核心路徑，正從技術驗證期穩步步入產能擴張期。
