计算机行业研究:SiC有望进入产业放量期
敬请参阅最后一页特别声明 1 行业观点 CoWoS 迈入大尺寸、高 HBM、高热流密度新阶段。 TSMC 于 2025 年 4 月北美技术论坛明确下一代 CoWoS 演进方向,确立大尺寸、高 HBM 堆叠、高热流密度为先进封装核心主轴。公司规划 2026 年推出 5.5 倍光罩尺寸过渡版本,2027 年实现 9.5 倍光罩尺寸 CoWoS 规模化量产,单封装有效面积接近 8,000mm²,可支持 4 颗 3D 堆叠芯片系统、12 层及以上 HBM 与多颗逻辑芯片高密度集成,精准匹配 AI 大模型对内存容量与互联带宽的指数级需求。同期推出的 SoW‑X 晶圆级系统集成方案,可实现 40 倍于当前 CoWoS 的计算能力,计划 2027 年同步量产。该路线与 NVIDIA 下一代 AI 芯片规划高度印证,RubinUltra 等产品采用 CoWoS‑L 封装与 N3P 工艺,印证大尺寸、高带宽、高功耗密度成为未来 2–3 年高端封装核心竞争维度,先进封装已从配套环节升级为决定 AI 算力上限的关键变量。 CoWoS 瓶颈转向热管理与翘曲控制,热‑机械耦合成量产核心制约。 伴随 CoWoS 向超大尺寸迭代,行业核心矛盾由产能约束转向热管理与翘曲控制。TSMC 研发的 110×110mm² CoWoS‑R 方案可集成 4 颗 SoC+12 颗 HBM,集成度与算力量级跃升,但 ECTC2025 明确指出翘曲控制已成为紧迫挑战。超大尺寸封装下,芯片、中介层与基板间热膨胀系数失配加剧,回流焊与高低温循环易引发剧烈翘曲、开路、锡球破裂、层间分层等可靠性问题。高端 AI 封装具备高集成特性,单颗 HBM 或逻辑芯片损坏即可导致整颗报废,良率波动带来显著成本损失,热阻控制、翘曲抑制、组装良率成为规模化量产的关键卡点。行业竞争逻辑随之切换,从性能指标比拼转向系统级解决方案竞争,具备低热阻材料、低翘曲基板、高精度组装装备与应力仿真能力的环节有望深度受益。 SiC 材料优势突出,以热管理非核心层切入破解先进封装瓶颈。 SiC 凭借高热导率、高刚性、CTE 与硅芯片高度匹配的特性,成为破解 CoWoS 热‑机械双重瓶颈的关键材料。4H‑SiC 热导率达 370‑490W/m・K,远高于传统硅中介层与有机 RDL 基板,同时具备高杨氏模量、低热膨胀系数与高温稳定性,可在芯片‑中介层‑基板之间构建低热阻、高刚性、应力适配的结构。在数千瓦级功耗、局部热点超 150℃的应用场景中,SiC 可快速均化热量、抑制翘曲形变、提升装配良率与长期可靠性。我们判断认为,SiC 有望以热扩散层、热承载层、结构支撑层渐进导入 CoWoS,充分发挥材料优势并降低工艺适配难度。 相关标的 SiC 衬底及设备标的:天岳先进、晶升股份、宇晶股份、扬杰科技、华润微、三安光电等。 风险提示 SiC 导入先进封装进度不及预期的风险;SiC 材料成本偏高、规模化应用受限的风险;先进封装技术路线变更风险;SiC 在封装环节良率与可靠性验证不及预期的风险。 行业周报 敬请参阅最后一页特别声明 2 扫码获取更多服务 内容目录 一、CoWoS 热管理问题凸显,SiC 衬底或为下一阶段方案 ................................................................................. 3 1.1 CoWoS 正在进入大尺寸、高 HBM、高热流密度阶段 ............................................................................. 3 1.2 CoWoS 的瓶颈正在从产能转向热管理+翘曲控制 ................................................................................... 4 1.3 SiC 具备材料优势,有望从热管理层切入 ................................................................................................ 6 二、相关标的......................................................................................................................................................... 8 三、风险提示......................................................................................................................................................... 8 图表目录 图表 1: TSMC CoWoS 持续扩容,2027 年 9.5 倍光罩版将赋能下一代 AI 算力 ........................ 3 图表 2: TSMC 同步推出 SoW-X 晶圆级系统集成方案,进一步强化大尺寸、高 HBM、高热流密度技术主轴 4 图表 3: TSMC 路线与 NVIDIA 规划高度契合,锚定先进封装核心方向 ................................. 4 图表 4: CoWoS-R 封装面临翘曲挑战,热-机械耦合成量产核心瓶颈 .................................. 5 图表 5: 随着先进封装向更大尺寸持续迭代,热阻控制、翘曲抑制、组装良率与板级可靠性已成为新阶段关键“卡脖子”环节 ................................................................................. 6 图表 6: SiC 导热率高、刚性强,CTE 适配硅芯,能够有效抑制翘曲、降低热应力。 .................... 7 图表 7: 当前 TSMC CoWoS 系列已形成清晰的技术分层架构 ........................................ 7 行业周报 敬请参阅最后一页特别声明 3 扫码获取更多服务 一、CoWoS 热管理问题凸显,SiC 衬底或为下一阶段方案 1.1 CoWoS 正在进入大尺寸、高 HBM、高热流密度阶段 TSMC 在 2025 年 4 月北美技术论坛正式披露下一代 CoWoS 演进路线,确立大尺寸、高 HBM堆叠、高热流密度为先进封装核心演进方向。公司规划 2026 年率先推出 5.5 倍光罩尺寸过渡版本,2027 年实现 9.5 倍光罩尺寸 CoWoS 规模化量产,单封装有效面积接近 8,000mm² ,可容纳四个 3D 堆叠集成芯片系统、支持 12 层及以上 HBM 与多颗逻辑芯片的高密度异构集成,直
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