Mitsui Mining & Smelting (5706 JP) – An Introduction to SLP, MSAP, and CoWoP Technology

笔者最早在今年初的文章中介绍了日本的高端电子铜箔生产厂商三井金属（5706 JP），不过在这篇文章里笔者主要讲解了三井金属的HVLP铜箔产品（NVIDIA (NVDA US) 2025 GTC Preview -- An Update on its Latest CPO Switch and NVL288 Design）。最近，随着投资人对英伟达CoWoP（Chip-on-Wafer-on-Platform PCB）技术的兴趣陡增，笔者今天就来为读者朋友们讲解一下三井金属的另一个高端电子铜箔产品：载体铜箔。

我们知道，台积电的CoWoS技术是一种先进的 2.5D 封装技术。简单来说，CoWoS （Chip-on-Wafer-on-Substrate）封装是把多个芯片（如 GPU、HBM 等）整合到一个中介层（interposer）上，再把中阶层封装到基板上的技术。笔者曾在去年的文章中对此做过详细的介绍（The Bonder War – An update on ASMPT (522 HK)，BESI (BESI NA), Shibaura (6590 JP), Tazmo (6266 JP) and other advanced packaging equipment players）。而CoWoP则是CoWoS的一种演进方案，将载板替换为PCB，即取消传统的ABF载板，芯片直接通过interposer的RDL布线连接到PCB，简化封装结构，从而实现厚度更薄、信号损失更少、散热更好的目的（见下图）：

在CoWoP工艺下，Platform PCB需直接承载晶圆，bonding连接区域线路等级要求显著提高：传统server PCB线宽线距通常为50微米左右，而CoWoP则需做到30微米以下，甚至到10-15微米。30微米以下线宽线距的PCB即属于类载板（Substrate Like PCB）范畴，需要采用特殊的MSAP（改良半加成法）工艺，传统沉积减铜法不再适用于制作该类PCB（见下图）：

我们知道，传统的PCB采用所谓的沉积减铜法工艺（Subtractive Process），即先铺一整层厚铜，再用蚀刻液去掉不需要的部分，从而制作出所需要的线路图案。但这种方式难以做出精细线路，容易出现蚀刻不均和图形变形的问题；MSAP工艺则是一种经过改良的半加成法（Modified Semi-Additive Process），它通过直接在载体铜箔上电镀线路，并在后续工艺中去除载体层以形成极细的线路，可以实现10-30微米的线宽线距（见下图）：

相较于沉积减铜法工艺，MSAP工艺的优点为：

1）更细的线路：支持最小10μm的线宽线距，从而提高布线密度，用以满足高速/高频的封装需求

2）铜线本身更直更均匀：避免了传统蚀刻下蚀、线宽不均的问题

MSAP制作工艺中独家使用的载体铜箔是一种有着特殊结构的铜箔材料，它通常由两层粘贴在一起的铜层组成，其中：

· 功能铜层（Functional Copper Layer）：即为最终形成线路的那层铜，其特点为非常薄，通常有1.5μm、3μm、5μm三种规格；

· 载体层（Carrier Layer）：为功能铜层提供机械支撑，厚度较大（通常为18μm），在后续制作过程中会被剥离去除（见下图）：

类载板制造厂商在将整个载体铜箔压合到树脂薄膜上后，只需剥离提供支撑功能的载体层，便可继续使用真正提供性能的超薄铜箔。较厚的载体层在这里提供刚性支撑，保护超薄功能铜层在早期制作过程中不被破坏，使得图形转移更为精准。日本的三井金属（5706 JP）在全球载体/超薄铜箔领域有着垄断的地位，拥有接近100%的市场份额。

除此之外，CoWoP封装技术也对其所使用的PCB材料提出了更高的性能要求：

表面质量：原CoWoS封装方式为芯片封装完后再焊接至PCB，对PCB表面质量要求较低；而CoWoP因晶圆直接连接至类载板，为了避免晶圆连接时出现裂痕或失效，对类载板表面平坦度、粗糙度、以及洁净度要求更高。

热膨胀系数（CTE）：同理，因为CoWoP封装将晶圆直接连接至类载板，因此需要类载板所使用的材料向低CTE方向改进，要求其热膨胀系数尽可能接近晶圆，以避免热胀冷缩不一致导致分层或破裂问题，这里包括：

- 电子玻纤布：传统的AI server用PCB通常需用低Dk/ Df玻纤布，而直接与芯片连接后还需要满足低CTE要求（即T Glass或V Glass，见下图右下角）。

- 树脂材料：传统环氧树脂已经不再适用，需要向BT树脂（双马来酰亚胺酯）转变，以提升Tg（玻璃化转变温度），降低高温下CTE的变化。

在接下来的文章中，笔者为大家测算一下AI应用对载体铜箔市场带来的影响：