一文读懂CoWoS技术（台积电为何能击败三星通吃苹果订单）

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以下文章来源于芯爵ChipLord ，作者功烨

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来源：芯爵ChipLord
早年，苹果iPhone处理器一直是三星的禁脔（luan:禁止别人染指的肉，比喻某种珍美的，仅独自享有，典故源自晋元帝时，《世说新语·排调》上的记载----百度百科），但台积电却能自2016年以后，成为苹果“A系列”处理器的独家供应商，从iPhone 7  A10 到iPhone 11 A13，其中A10是16nm工艺，A11是10nm技术，A12是7nm工艺，A13是7nm+EUV技术，按道理说，7nm+EUV也是三星掌握的技术，苹果为何偏偏选择台积电？关键之一，就是台积电开发的全新封装技术CoWoS以及InFO，简单来说就是将LOGIC芯片和DRAM芯片放在interposer上，然后封装在基板上（Chip On Wafer On Substrate）。
再说点苹果处理器的历史，2013年量产的用于iPhone 5s的A7处理器由三星代工，黑色树脂里面，采用的是超薄PoP（Package On Package）封装，直接将一颗1GB的DRAM与处理器叠在一起封装。三星是目前唯一可以量产DRAM和处理器的公司，也拥有自营的封测厂，由它来代工，整个A7处理器在一个屋顶下完成，在成本、整合上拥有巨大优势。
这个时候台积电导入了CoWoS技术，理论上可让处理器减掉多达70%的厚度。由于三星Galaxy系列智能手机对苹果手机威胁越来越大，同时苹果也想摆脱对三星的依赖，台积电这个时候对CoWoS技术做了简化，降低了成本，设计出了InFo封装技术满足苹果需求，2016年11月一举拿下苹果iPhone 7订单，此后到现在一直通吃苹果订单。讲完背景知识，下面给大家介绍CoWoS技术细节。
CoWoS（Chip On Wafer On Substrate）是一种2.5维的整合生产技术，先将芯片通过Chip on Wafer（CoW）的封装制程连接至硅晶圆，再把CoW芯片与基板（Substrate）连接，整合成CoWoS。
台积电2012年就开始量产CoWoS，通过这种芯片间共享基板的封装形式（没错，芯片中的共享概念2012年就开始了），台积电可以把多颗芯片封装到一起，平面上的裸芯片通过一种Silicon Interposer互联，达到了封装体积小，功耗低，引脚少的效果。
CoWoS process Flow如下：
1）先将芯片通过Si interposer与下面的wafer堆叠在一起，其中连接部分叫ubump，是一对Cu piller中间焊Solder，填入underfill保护芯片与连接的结构。
2）将芯片连接在载板上，然后进行CMP将Si interposer减薄，接着加入RDL与Solder ball。
3）将wafer从载板上转移到胶带上，切割wafer，将芯片从胶带上取下来倒置安装在基板上。
4）最后加上保护结构并使用热界面金属（TIM）填充保护盖与芯片中间的空隙
其实CoWoS技术应用很广泛，英伟达的GP100、战胜柯洁的AlphaGo背后的Google芯片TPU2.0都是采用CoWoS技术，人工智能AI火的背后其实也是靠CoWoS。
最后不得不说台积电确实很牛逼，中芯国际要走的路还很长很长。

即将直播。。