Marktforschungsunternehmen Yole Group hat Daten veröffentlicht, die zeigen, dass die Produktionsausbeute von Glas-Mittel-Schichten in der Halbleiterverpackungsindustrie derzeit nur etwa 40 % beträgt, was weit unter der für die Massenproduktion erforderlichen Schwelle von 70 % liegt. Die Kommerzialisierung von Glas-Substraten könnte sich möglicherweise bis nach 2030 verzögern.
Die Glas-Mittel-Schicht ist ein feines Schaltkreis-Substrat, das zwischen dem Halbleiterchip und der gedruckten Schaltungskarte liegt und für die elektrische Verbindung zwischen beiden verantwortlich ist. Mit der Leistungssteigerung von KI-Halbleitern nimmt die Anzahl der Chips und Hochfrequenzspeicher, die in der Verpackung untergebracht sind, zu, und die Verpackungsfläche wird kontinuierlich größer. Zum Beispiel hat der AMD MI300 Chip eine Verpackungsgröße von etwa 75×75 Millimetern, der Nvidia Blackwell misst 73×81 Millimeter, und es wird erwartet, dass der Rubin Ultra in Zukunft über 150×100 Millimeter hinausgeht. Mit der Vergrößerung der Verpackungsfläche stehen traditionelle organische Materialsubstrate und Silizium-Mittel-Schichten hinsichtlich Verformung und Stabilität vor Einschränkungen, weshalb Glasmaterial aufgrund seiner Steifigkeit und Ebenheit von der Branche als Alternative angesehen wird.
Unzureichende Ausbeute bei Glas-Substraten, Kosten-Nutzen-Verhältnis muss verbessert werden
Gary Huang, Vizepräsident von Yole Group, erklärte auf einem Seminar, das von der koreanischen Implementierungsindustrie-Vereinigung veranstaltet wurde, dass die aktuelle Ausbeute von Glas-Substraten nur 40 % beträgt, was bedeutet, dass die Verpackungsunternehmen Produkte benötigen, die alle Anforderungen erfüllen. Der derzeitige Stand ist zu niedrig. Er wies darauf hin, dass die Ausbeute auf 60 % bis 70 % erhöht werden muss, um ein Kosten-Nutzen-Verhältnis sicherzustellen, da die Technologie sonst extrem teuer werden könnte. Obwohl der aktuelle KI-Markt bereit ist, einen Aufpreis für Hochleistungsprozessoren zu zahlen, wird es schwierig sein, die hohen Kosten aufrechtzuerhalten, wenn das Investitionsinteresse an KI nachlässt.
Auf der Seite der koreanischen Unternehmen hat die SKC-Tochter Absolics in Georgia, USA, die weltweit erste Produktionsstätte für Glas-Substrate in Großserie errichtet. Zuvor wurde erwartet, dass die Massenproduktion noch in diesem Jahr beginnen könnte, nun wird jedoch mit einer Verzögerung bis 2027 gerechnet. Samsung Electronics hat letzten Monat mit der japanischen Sumitomo Chemical-Tochter Dongwoo Fine-Chem in Korea einen offiziellen Vertrag zur Gründung eines Joint Ventures für die Glas-Kernproduktion unterzeichnet, mit dem Ziel, ab 2028 ein Produktionssystem aufzubauen. Einige große Technologie-Kunden weltweit sind bereits in die Phase der Musterlieferung eingetreten. LG Innotek hat zwar eine Testproduktionslinie für Glas-Substrate eingerichtet, aber die Erwartungen für die Kommerzialisierung wurden von 2028 auf 2030 verschoben.
Technologie der Glas-Mittel-Schicht noch nicht ausgereift, Massenproduktionslösungen müssen noch beobachtet werden
Branchenanalysten sind der Meinung, dass die Technologie der Glas-Kern-Substrate nahe an der Massenproduktion ist, da diese Technologie lediglich das Grundgerüst des Verpackungs-Substrats durch Glas ersetzt, was weniger schwierig ist als das Verlegen von ultrafeinen Leitungen auf Glas für die Glas-Mittel-Schicht. Yole stellt fest, dass die zukünftige Entwicklung von IC-Substraten von organischen Materialien zu Glas-Kernen ein sicherer Trend ist, aber die 2.5D-Mittel-Schicht wird in der Reihenfolge Silizium, Neuleitungen, Formung, Glas weiterentwickelt. Die Technologie der Glas-Mittel-Schicht ist noch nicht ausgereift, und großflächige Panel-Level-Verpackungen müssen nicht zwangsläufig auf Lösungen mit Glas-Mittel-Schichten zurückgreifen.
| Artikel | Spezifikation |
|---|---|
| Verpackungsgröße AMD MI300 | 75×75 Millimeter |
| Verpackungsgröße Nvidia Blackwell | 73×81 Millimeter |
| Voraussichtliche Verpackungsgröße Nvidia Rubin Ultra | Über 150×100 Millimeter |
| Aktuelle Ausbeute bei Glas-Substraten | Etwa 40 % |
| Minimale Ausbeute für Massenproduktion | 70 % |
| Bereich für kosteneffiziente Ausbeute | 60 % bis 70 % |
| Produktionszeitpunkt Absolics (Georgia, USA) | Voraussichtlich 2027 |
| Produktionsplanung Samsung Electronics | Ab 2028 |
| Erwartete Kommerzialisierung LG Innotek | 2030 |
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