AI需求推高设备等待时间至八个月,台积电CoWoS价格或上涨20%

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TSMC CoWoS Prices Could Rise 20% as AI Demand Pushes Equipment Waits to Eight Months

AI芯片订单挤压封装和设备供应

据日期为2026年10月27日的供应链消息,随着人工智能芯片需求挤压产能,台积电正考虑将CoWoS先进封装服务价格上调10%至20%。设备交付周期已从三至六个月延长至六至八个月,拖慢了扩建工厂的进度,而这些工厂是消化不断增加的订单积压所必需的。

目录
  1. AI芯片订单挤压封装和设备供应
  2. 封装为何成为瓶颈
  3. 处理器日益复杂,测试耗时更长
  4. 交付日期比折扣更重要
  5. 工厂建成后仍需时间才能投产
  6. 产能预测均指向增长,但规模各异
  7. 台湾主导扩产,更大型封装逐步推进
  8. CoPoS采用不同的生产形式
  9. 客户关注的时间节点和成本
  10. 要点

压力不仅来自用于训练和运行AI系统的图形处理器。服务器中央处理器和定制芯片也在争夺先进封装资源,而日益复杂的处理器需要占用测试设备更长时间。芯片制造商面临组装产能不足,以及用于扩大产能的设备短缺。

据报道,台积电已因此调整设备采购方式。供应商表示,公司今年下单时接受现有价格,没有像往常一样要求折扣或以相同价格增加功能。对设备制造商而言,确保交付日期对客户来说已比协商更低的采购价格更重要。

封装服务拟议涨价仍是供应链预期,目前尚无确定的起始日期或详细的客户价格安排。外界流传的未来产能数字也属于分析师预测,并非公司发布的单一承诺。

核心问题在于,AI需求增长速度可能超过生产线的建设和认证速度。业内人士估计,从动工到最慢的加工工位满负荷运转,一座新的先进封装厂大约需要三年。订购更多设备只是这一过程的起点。

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封装为何成为瓶颈

CoWoS是“Chip-on-Wafer-on-Substrate”(芯片-晶圆-基板)的缩写。它将计算芯片和内存集成在紧密连接的组件中,使大量信息能够在两者之间快速传输。对于高性能AI处理器而言,这种连接是成品功能的重要组成部分。

现代AI封装中,越来越多地集成多个计算裸片(即负责运算的独立硅片),以及高带宽内存(HBM)。这类内存能够快速提供数据,让处理器把更多时间用于计算,而不是等待数据。

组件越多,封装尺寸就越大,制造步骤也越复杂。设备供应商表示,更大的组件可能降低机器每小时处理的产品数量。因此,随着客户转向更大型的设计,工厂可能仅为维持现有出货量就需要增加设备。

需求也正扩展到更多产品类别。图形处理器(GPU)仍是AI计算的核心,但服务器CPU和专用集成电路(ASIC)的订单也在增加。ASIC是为特定任务而设计、而非适用于广泛用途的芯片。这些产品扩大了争用同一专业封装资源的客户群体。

处理器日益复杂,测试耗时更长

报道引用的野村证券估算显示,英伟达Blackwell芯片的最终测试时间约为上一代Hopper的四倍,Rubin所需时间可能约为Hopper的七倍。这些估算说明,除组装外,测试产能也正成为一个独立瓶颈。

测试用于确认成品芯片能否按预期工作,然后再交付客户。如果每颗芯片占用测试设备的时间更长,在制造商不改变流程或增加产能的情况下,同一台设备一个工作日内能够处理的芯片数量就会减少。

因此,封装企业需要协调组装和测试环节的投资。如果后续设备无法跟上,单纯提高前一环节的产出只会让产品在下一环节排起更长的队。

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晶圆代工厂(为客户制造芯片)和通常称为OSAT的半导体封装测试外包服务商都面临这一压力。业内消息称,测试周期延长是服务商考虑将封装价格上调10%至20%的原因之一。

交付日期比折扣更重要

设备供应商表示,与台积电的谈判方式已明显改变。以往年度采购中,台积电通常会要求降价,或在不增加费用的情况下增加功能。今年,供应商称,公司接受了现有价格,没有要求增加额外功能。

对供应商来说,这减轻了吸收折扣成本或额外工程工作成本的压力,有助于维持订单利润。不过,设备的生产和交付仍取决于零部件供应和加工产能。

设备交付周期已从三至六个月延长至六至八个月。最长等待时间增加了两个月,而最短报价周期则从三个月翻倍至六个月。这些等待时间针对生产设备;部分封装服务的交付周期也有所延长,但未提供可比的具体区间。

据业内人士称,上游零部件供应商和加工企业本身也已接近满负荷运转。设备制造商接受订单后,必须根据这些零部件的交付情况安排生产。愿意支付报价的客户或许能获得排队位置,但设备仍需组装并做好投入使用的准备。

工厂建成后仍需时间才能投产

先进封装厂依赖一系列精密工序。业内人士指出,光刻、显影和芯片键合等工位可能成为产能瓶颈。光刻和显影用于形成精细图案,而芯片键合则负责放置和连接各个芯片。

最慢的工序决定生产线的整体流转速度。提升一个工位的效率可能会让瓶颈转移到另一个工位,因此扩产不能只靠增加一种设备。

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设备安装后也需要调试和验证。工程师必须确定一套设置,确保能够稳定生产出功能正常、良率达标的封装产品。这里的良率指符合要求的产出占总产出的比例。因此,一座装有设备的厂房可能还要数月甚至更久,才能达到预期的稳定产量。

业内估计,从动工到关键瓶颈工位全面投产约需三年,这解释了为何宣布建厂与立即缓解供应紧张之间可能相隔甚远。与此同时,最长达八个月的设备等待时间也限制了现有工厂增加生产工具的速度。

产能预测均指向增长,但规模各异

伴随10月27日相关消息发布的分析师估算显示,台积电CoWoS产能在2026年将超过每月13万片晶圆,目标是在2027年达到每月20万片。其他机构估算,2026年底产能将达到每月11.5万至14万片,2027年约为每月17万片。

高盛预测,年产能将在2026年达到127.5万片晶圆,2027年达到273万片,2028年达到348万片。将这些年度总量除以12,月均产能分别约为10.625万片、22.75万片和29万片。

该行的年度数据意味着2027年产能将增长约114%,2028年再增长27%。月均产能与年末产能估算衡量的是不同指标:如果一座工厂在12月下旬开始生产,对当年总产量的贡献很小,但会提高下一年可用的产能。

各方对2027年产能的预测仍有显著差异,从每月约17万片到高盛预测的月均22.75万片不等。即使所有预测都预计产能将大幅扩张,客户在规划芯片上市时仍不确定届时能有多少产能可用,以及何时能够投入使用。

台湾主导扩产,更大型封装逐步推进

台积电的扩产计划包括在嘉义分阶段建设AP7、在台南AP8 P2安装设备,以及在AP6增加SoIC产能。SoIC是相关的三维芯片集成技术。计划中的新增产能将先进封装能力扩展至多个厂区,而非依靠一座新工厂。

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CoWoS扩产预计将主要集中在台南和嘉义。海外计划包括一座名为AP1的美国先进封装厂,计划于2028年投产。

台积电董事长兼首席执行官魏哲家表示,CoWoS仍是客户的首选方案。据报道,他在最近一次财报电话会议上表示,达到光罩尺寸五倍的封装已进入大规模生产且良率良好,九倍和十四倍光罩尺寸的版本则仍在开发中。

光罩是芯片光刻过程中使用的图案模板。这里所说的光罩尺寸倍数,表示封装平台可以达到的大小。更大的平台能容纳更多计算裸片和内存,但也对组装设备和工艺控制提出更高要求。

据报道,达到光罩尺寸十四倍的封装计划于2028年推出。其目标是在扩大生产能力的同时,将更大型AI系统集成在一个封装内。

CoPoS采用不同的生产形式

台积电还在开发基板上芯片面板封装(CoPoS)。该方案在封装过程中不使用圆形晶圆作为加工载体,而是采用更大的矩形面板。其预期优势包括容纳更大型组件,以及更有效地利用加工面积。

矩形面板可能使每个生产批次能够处理更多封装,并有助于降低单位成本。大型AI GPU和定制ASIC是预计将受益的应用之一。要实现这些成本节省,需要设备、材料和工艺能够在更大表面上稳定运行。

供应链消息称,CoPoS试产线的主要设备已于2026年2月完成安装,预计6月完成整条生产线的搭建。预测认为最早可能于2028年实现大规模生产,另一个预期时间窗口则延伸至2029年,之后再逐步扩大应用。

在CoPoS发展期间,CoWoS仍是满足当前需求的主要技术。相关技术扇出型面板级封装也采用面板,应用包括适用于移动设备、车辆和联网设备的薄型高密度互连封装。

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业内消息所述的CoPoS初期供应商名单包括致茂电子、辛耘、均豪、GMM、APT、GPTC、达航科技、V5 Technologies、FAVITE和家登精密。它们涉及加工设备、检测、自动化、材料和载具等领域。因此,转向面板生产会给更广泛的制造网络带来业务,而不仅仅是最终组装厂。

客户关注的时间节点和成本

封装供应紧张之际,据报道,芯片本身的制造成本也将上涨。台积电据称已敲定从2027年1月起将晶圆制造价格上调3%至6%,具体幅度视制程技术而定,其中2纳米和3纳米生产的涨幅最大。

芯片制造和封装是生产成本中的不同环节。使用先进制程并采用CoWoS的客户,可能在两个环节都面临费用上涨。报道中的百分比适用于不同服务,因此成品成本变化取决于各项服务在总成本中的占比。

业内消息和分析师预测提及的主要时间节点如下:

  • 2026年2月:据报道,CoPoS试产线主要设备已完成安装,预计6月完成整条生产线的搭建。
  • 2026年10月27日:供应链消息称,CoWoS价格可能上调10%至20%,设备等待时间为六至八个月。
  • 2027年1月:据报道,晶圆制造价格上调3%至6%将从此时开始。
  • 2027年:预计CoWoS产能将大幅扩张,但不同估算对扩张规模的判断存在差异。
  • 2028年:美国AP1封装厂计划投产;据报道,相关技术计划将推出达到光罩尺寸十四倍的封装。
  • 2028年至2029年:根据当前行业预期,CoPoS可能进入大规模生产阶段。

对芯片设计公司和AI基础设施采购方而言,实际挑战在于协调制造、封装和测试档期与产品计划。台积电的投资通过扩大生产网络,间接应对这三方面压力,但设备交付、工艺认证和不断增大的封装尺寸,决定了这些投资转化为可用产能的速度。

要点

  • 据报道,台积电正考虑将CoWoS封装价格上调10%至20%,但尚未确定实施日期。
  • 生产设备等待时间已延长至六至八个月,此前为三至六个月。
  • 更大型的AI封装和更长的测试周期增加了维持产出所需的设备数量。
  • CoWoS产能预测均预计将快速扩张,但对2027年的估算存在显著差异。
  • 台南和嘉义是扩产重点地区,美国AP1工厂计划于2028年投产。
  • CoPoS有望支持更大型封装并降低单位成本,预计最早将于2028年至2029年实现大规模生产。
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