
格罗方德(GlobalFoundries)与台积电(TSMC)正式签署一份价值20亿美元的五年制造协议。根据协议,格罗方德将为台积电的CoWoS先进封装技术生产硅中介层。此举旨在建立美国本土组件制造来源,使台积电客户能够将其产品标识为“完全在美国制造和封装”。量产计划于2028年上半年开始爬坡。
格罗方德CMOS业务高级副总裁Ed Kaste表示,通过利用其美国制造基地,双方正创建一个安全、可扩展的关键先进封装元件来源,这将有助于客户加速创新并加强半导体供应链。
深化CoWoS生态合作
依据协议,格罗方德将扩大其纽约州马尔塔(Malta)晶圆厂的产能,专门生产用于台积电CoWoS-S封装生态系统的硅中介层。作为定制硅片,中介层在逻辑芯片和高带宽内存(HBM)堆栈之间提供高密度连接,是实现人工智能(AI)和高性能计算(HPC)复杂多芯片处理器的关键组件。尽管双方未披露具体安装产能,但该协定为按需进一步扩张提供了框架。
CoWoS-S技术中的硅中介层需根据特定处理器设计进行定制,其配置取决于逻辑芯片的数量、尺寸、放置方式以及HBM堆栈和互连结构。此外,中介层还需满足特定的供电要求,包括电源分配网络和嵌入式深沟槽电容(DTC),设计时需综合考量信号完整性、电源完整性和热特性。由于大型中介层可能超出最大光刻掩模尺寸,还需进行拼接处理,目前格罗方德在超大系统级封装(SiP)中拼接中介层的具体表现尚不明确。
在此合作中,格罗方德并非传统意义上的标准化组件供应商,而是作为分包商,生产多种客户特定的中介层设计。这意味着格罗方德需确保其设计规则、制造工艺和认证程序与台积电的CoWoS封装流程完全兼容。鉴于中介层布局可能涉及台积电及其客户特有的技术和生产方法,双方如何处理知识产权的所有权和保护问题仍有待观察。
通过将部分中介层生产外包给格罗方德,台积电得以释放自身制造资源,提升先进封装所需组件的可用性。值得注意的是,制造硅中介层仅是CoWoS-S生产过程的一环,后续还需使用高精度键合设备将逻辑芯片和HBM堆栈附着到中介层上,组装至有机基板并进行电气测试,这些环节并未包含在此次协议中。
构建美国本土AI供应链
自2018年退出先进制程研发以来,格罗方德虽无法生产尖端AI和HPC加速器,但此次协议使其重新融入先进AI处理器制造环节,成为台积电美国先进包装供应链的一部分,为AI和HPC处理器供应定制组件。尽管放弃了尖端逻辑工艺开发,格罗方德的制造能力仍适用于生产CoWoS-S中介层等复杂多芯片封装组件。不过,其是否能参与台积电CoWo-L供应链尚不确定。
考虑到台积电计划在2029年前于亚利桑那州推出CoWoS和3D-IC封装能力,并与安靠科技(Amkor Technology)签署了十年期协议,此次合作显得尤为关键。安靠科技正在亚利桑那州皮奥里亚建设先进封装设施,预计2028年初投产。
随着格罗方德2028年上半年在纽约州提升中介层产量,台积电有望建立一个主要由美国本土组成的CoWoS供应链:亚利桑那州制造逻辑芯片,纽约州生产硅中介层,并在亚利桑那州由台积电或安靠进行先进封装和测试。短期内,HBM堆栈仍需从亚洲采购,但美光(Micron)和SK海力士均计划在本十年内将HBM组装设施迁至美国。预计到2029-2030年,美国将拥有生产先进AI处理器的垂直整合供应链。
然而,悬念依然存在:格罗方德和台积电尚未披露CoWoS组装业务在两者与安靠之间的划分比例,也未明确格罗方德的中介层是否专供亚利桑那州使用。尽管格罗方德强调“值得信赖的美国制造基地”,暗示其中介层主要面向完全在美国制造的SiP,但若缺乏足够的晶圆上芯片(Chip-on-Wafer)组装和测试产能,仅扩大中介层产量并不能直接增加成品AI处理器的数量。
关键细节尚未公开
这份为期五年的初始协议建立了产能扩张机制,但双方尚未披露计划制造量、相关资本支出或20亿美元协议的具体细分情况。此外,格罗方德的制造能力如何与CoWoS-S的先进技术精准契合,仍有待市场验证。