一文搞懂 CoWoS、CoPoS、CoWoP：揭开先进封装技术的新世代版图 - HonWay Materials

随着晶片微缩逐渐逼近物理极限，传统制程的效能提升已难再以线宽缩小实现。为了维持计算效能与能源效率的成长，业界目光逐渐转向先进封装（Advanced Packaging）技术。

透过在晶片间导入高密度互连与立体堆叠，先进封装能在不改变晶片架构的情况下，实现高速传输、低功耗与高整合度。其中，CoWoS 技术 是近年最具代表性的高效能封装方案，并衍生出多种延伸形式，如 CoPoS 与 CoWoP，构成新一代封装技术的主要发展方向。

CoWoS 技术基础：2.5D 与 3D 整合的核心

CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）是一种以中介层（Interposer）为中心的高密度封装架构。其设计概念是将多颗晶片先在晶圆阶段进行堆叠与连结，再整体封装于基板上。这样的结构可缩短讯号传输距离，并同时降低功耗与系统尺寸。

根据中介层材质与互连方式的不同，CoWoS 技术可分为三大类：

CoWoS-L 被视为现有架构中的平衡点，既能突破中介层面积限制，又能维持高速讯号传输与良好的散热效能。

随着 AI 与高效能运算晶片尺寸持续放大，传统圆形晶圆的面积利用率与产能逐渐受限。为此，CoPoS（Chip-on-Panel-on-Substrate）的面板级封装概念应运而生。

CoPoS 采用方形的「面板 RDL 层」取代圆形晶圆中介层，晶片可直接排列于矩形基板上，并以封装制程连接至底层载板。这样的设计不仅提高了面积利用率与生产效率，也能整合不同尺寸晶片，减少封装翘曲与良率问题。

此外，面板材料可采用玻璃或蓝宝石等高稳定性介质，有助于提升散热能力并降低翘曲变形。
目前主流尺寸方向包括 310×310 mm、515×510 mm、750×620 mm 等规格，逐步推动封装制程「由圆转方」，并成为后摩尔时代的潜在主流趋势。

值得一提的是，CoPoS 虽与 FOPLP（Fan-out Panel Level Packaging） 同样属于面板级封装，但定位明显不同：

与 CoPoS 追求面板化不同，CoWoP（Chip-on-Wafer-on-Platform PCB）的目标是简化封装层级结构。传统 CoWoS 结构中，晶片与记忆体模组之间须透过中介层、封装基板与 BGA 焊球逐层连接至主机板，造成结构复杂与成本叠加。

CoWoP 则直接省略封装基板与 BGA，改以具高精密度互连能力的 PCB 主机板（Platform PCB） 作为承载层，让中介层与晶片模组能直接安装于 PCB 上。
這樣的方式可縮短訊號傳輸路徑、提升訊號完整改善散熱與供電效率。

若该技术成功量产，将可能重新定义封装与电路板之间的边界，并在高效能系统架构设计上带来显著变化。

除上述技术外，WMCM（Wafer-Level Multi-Chip Module）也是值得关注的新封装方向。此技术可视为晶圆级多晶片整合（Wafer-Level Integration）的一种形式，属于传统封装的平面化延伸版本。

WMCM 不再采用晶片垂直堆叠，而是将逻辑晶片与记忆体平面整合于同一晶圆层面中，并以 RDL 结构取代中介层。此设计能同时改善散热瓶颈与讯号延迟，并简化封装厚度与成本。

由于所有整合动作在晶圆阶段完成，再切割为单颗晶片，因此能实现更轻薄、高效的多晶片模组结构。

从 CoWoS 到 CoPoS、再到 CoWoP 与 WMCM，可以看出封装技术的核心思路正从「晶片堆叠」转向「系统整合」。

不同架构的诞生，反映出产业在面对效能、良率、散热与成本等挑战时的多元解法。未来，随着异质整合与晶片分工的深化，先进封装将成为延续摩尔定律精神的关键技术。

而谁能在这场封装革命中掌握关键材料、制程与设计能力，谁就能在后制程时代，主导下一个高效能晶片的未来。

参考资料:

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