CoWoS/CoPoS先进封装测试痛点

《CoWoS与CoPoS先进异构集成封装中AI-HPC的测试插入点与测试挑战》报告面向AI/HPC 异构集成时代，围绕CoWoS、CoPoS（晶圆级/面板级 2.5D封装），结合HBM、CPO共封装光学，分析Chiplet芯粒异构封装全流程的测试插入点、行业测试痛点与解决方案思路。

一、技术趋势

1.AI 驱动市场爆发：Yole预测未来三年数据中心处理器市场规模将翻倍，超过 3500亿美元，GPU均价持续走高。先进工艺节点演进到3nm-1.4nm，每一代节点对应的测试工程工作量成倍增长。

2.架构切换：从单片大芯片走向Chiplet 异构集成依靠CoWoS/CoPoS 2.5D异构封装，把计算芯粒、HBM 存储、I/O、硅光引擎集成在同一个封装内部。

CoWoS：基于 300mm 硅晶圆中介层的晶圆级封装；

CoPoS：基于大尺寸面板中介层的面板级封装，面板方案面积利用率更高、具备降本潜力。

3.技术同步演进：HBM高带宽内存迭代、CPO 共封装光学、UCIe 芯粒间高速接口成为 AI-HPC 标配，也带来全新测试诉求。

4.功率与散热挑战：AI 封装功率密度持续攀升，已经超出风冷能力边界，液冷成为必选项；对应测试环节需要主动热控，测试功率可达5kW 以上。

异构封装不再只有晶圆分选、成品测试两级，中间子组装环节必须新增多处测试插入点，提前筛除不良件，避免把坏 die 投入昂贵的封装工序，减少报废成本。

1.Wafer Sort 晶圆分选：晶圆阶段完成裸片测试；包含计算芯粒晶圆、中介层晶圆、HBM 晶圆分选。

2.Singulated Die Test切割裸片测试：晶圆划片之后，做 KGD 已知好裸片筛选，是芯粒良率的基础。

3.CoW Module Wafer Test CoW子组装晶圆级测试：芯粒、HBM 键合到中介层之后，还未划片，在晶圆上对子组装模块做完整性检测，验证微凸点 μbump、TSV 互连。

4.Singulated CoW Module Test切割后CoW模块测试：将CoW子组装从晶圆/面板切割分离，对子模块整体做模块级测试，这是 CoWoS/CoPoS 新增的关键中间测试步骤，需要升级探针台设备。

5.Package Test 成品封装测试：分为FT最终测试、SLT系统级测试。

海量高密度微凸点、TSV 互连，互连数量可达十万级别，间距不断缩小，探测难度大；

Die-to-Die 高速接口（UCIe 等），驱动能力弱，对测试夹具信号完整性要求严苛；

非底层芯粒测试访问困难，依靠IEEE 1838 3D 堆叠测试访问架构，实现 INTEST 内部测试、EXTEST 互连测试，EDA 工具已经开始支持该标准。

AI-HPC封装整机功率急剧提升，测试工况电流可达数百安，测试功率突破 5kW；

多功率域、多热区，需要多区独立热控；需要主动热控 ATC 技术，精准控制结温，缩小热保护裕量；

需要支持 Mission-Mode 任务模式测试，复现真实业务负载工况。

需要同一套测试系统同时完成电学与光学测试；包含光纤亚微米级对准、双面探测、224Gbps及以上高速信号；多波长、大量光通道；光引擎与计算芯片共封装带来大功率散热耦合问题。

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