wird es 2026 eine schlacht geben? viele parteien konkurrieren um die vorherrschaft bei glassubstraten, und giganten der spezialglasherstellung beschleunigen die marktexpansion
2024-10-01
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
das mooresche gesetz verlangsamt sich und die giganten bemühen sich darum, neue wege zur verbesserung der chipleistung zu finden. mit vielen einzigartigen vorteilen ist die glassubstrattechnologie auf dem vormarsch und entwickelt sich zu einem heißen neuen stern in der halbleiterindustrie.
„wer zuerst die groß angelegte kommerzialisierung von glassubstraten realisiert, wird der neue game changer in der substratindustrie sein.“ dieser satz spiegelt den harten wettbewerb im bereich der glassubstrate im zeitalter der rechenleistungsknappheit wider.“ von intel, das beim markteintritt die führung übernommen hat, bis hin zu samsung, amd, lg und anderen unternehmen, die darauf aufmerksam geworden sind, ist der ersatz organischer substrate durch glassubstrate zu einem branchenkonsens geworden, und große hersteller beeilen sich, als erste einzusteigen.
„das muss ein trend sein.“ christian leirer, leiter für halbleiter-advanced-packaging-glaslösungen beim spezialglasriesen schott ag, sagte kürzlich in einem interview mit the paper und anderen medien, dass schott, wie viele andere akteure auf der ganzen welt, optimistisch ist die rolle von glas im bereich der chipverpackung bietet großes potenzial. „in zukunft werden die anforderungen an die rechenleistungsgeschwindigkeit immer höher und wir müssen die leistungsvorteile von spezialglas maximieren. sobald verschiedene technische herausforderungen im rahmen unserer fähigkeiten bewältigt sind und die für die massenproduktion erforderliche ausbeute verbessert ist, wird diese technologie eingesetzt.“ „die produktion steht kurz vor der massenproduktion.“ er betonte, dass die kommerzielle anwendung von glassubstraten noch vor einer reihe praktischer herausforderungen stehe und koordinierte anstrengungen in der gesamten industriekette erfordere.
glassubstrat, der neue marktfavorit, geboren, um „die grenzen zu durchbrechen“
chipsubstrate werden hauptsächlich für die integration auf systemebene auf der advanced-packaging-ebene von chips verwendet und sind eine schlüsseltechnologie im post-packaging-prozess. beginnend mit leadframes in den 1970er jahren hat das substratdesign viele iterationen durchlaufen, wobei in den 1990er jahren keramiksubstrate metallrahmen ersetzten und um die jahrhundertwende organische substrate aus pcb-ähnlichen materialien und gewebten glaslaminaten eingesetzt wurden. die kontinuierliche verbesserung der substratmaterialien fördert die kontinuierliche verbesserung der chipleistung.
organische materialien sind seit mehr als 20 jahren der protagonist von verpackungssubstraten, aber da die anzahl der chips und verbindungen in einem einzelnen gehäuse zunimmt, stoßen organische substrate an ihre physikalischen grenzen.
der wachsende bedarf an leistungsfähigerer rechenleistung hat zu neuen technologischen veränderungen geführt. spezialglas bietet mit seiner hervorragenden hitzebeständigkeit, dielektrischen eigenschaften und verschiedenen wärmeausdehnungskoeffizienten (cte) neue möglichkeiten für chips der nächsten generation. nach langjähriger technischer überprüfung haben branchenführende unternehmen einstimmig spezialglas als eines der vielversprechendsten neuen materialien für chip-verpackungssubstrate der nächsten generation ausgewählt und in den letzten zwei jahren entsprechende produktionslinien eingeführt.
„die anwendung von spezialglas im bereich chipträgerplatinen ist relativ ausgereift. als technische anwendung für fortschrittliche verpackungssubstrate haben große hersteller begonnen, umfassende vorkehrungen zu treffen, sagte chen wei, general manager der schott group china, gegenüber the paper.“ in der post-moore-ära werden die chipeigenschaften immer kleiner, aber die leistung und die verarbeitungsgeschwindigkeit werden erheblich verbessert, was zu neuen materialanforderungen führt. „unternehmen wie schott verfügen sowohl über die materialien als auch über verschiedene entwicklungsvorteile, die die halbleiterindustrie benötigt, und der markt für glassubstrate ist entstanden.“
die wenigen großen marktteilnehmer mit den oben genannten fähigkeiten spüren bereits den rasanten anstieg der neuen nachfrage. chen wei analysierte, dass glassubstrate im vergleich zu bestehenden organischen substraten eine kleinere und dichtere packungsgröße erreichen und gleichzeitig die verbindungslängen reduzieren können, wodurch der stromverbrauch und die komplexität von ki-systemen, hochleistungsrechnen (hpc) und rechenzentrumschips reduziert werden, was letztendlich zu einer schnelleren entwicklung führt , energieeffizienteres rechnen. branchendaten zeigen, dass glassubstrate chips um bis zu 40 % beschleunigen und den energieverbrauch um bis zu 50 % senken können.
schott ist in der branche kein unbekannter. in den weltweit führenden fotolithografiemaschinen müssen siliziumwafer und belichtungsformen präzise positioniert werden, um extrem feine strukturen in spitzenmikrochips zu erzeugen. die flexiblen lichtleiter und anderen produkte von schott sind wichtige komponenten in den weltweit führenden fotolithografiemaschinen und gewährleisten höchste präzision im prozess. da diese maschinen in allen chipfabriken und idms (integrated device manufacturers) weltweit im einsatz sind, kommen nahezu alle computerchips mit speziellen glasmaterialien von schott in kontakt.
die industrie prognostiziert, dass glas bis 2030 zu einem der schlüsselmaterialien für chipverpackungen werden wird. angesichts der nächsten generation fortschrittlicher verpackungswelle hat schott im august dieses jahres interne ressourcen integriert, um eine neue abteilung „semiconductor advanced packaging glass solutions“ zu gründen, um maßgeschneiderte spezialmateriallösungen für die halbleiterindustrie bereitzustellen. „wir haben bereits bestehende geschäftseinheiten vorangetrieben, um die halbleiterindustrie zu bedienen. aufgrund der wachsenden nachfrage in der branche haben wir intern solche neuen anpassungen vorgenommen“, sagte dr. christian leirer.
giganten konkurrieren um glassubstrate, doch bei der kommerzialisierung bestehen immer noch herausforderungen
mit dem aufkommen fortschrittlicher verpackungen sind glassubstrate zu einem wichtigen schlachtfeld bei der umgestaltung der industrielandschaft geworden und bestimmen künftigen erfolg oder misserfolg.
seit diesem jahr sind die diskussionen über glassubstrate weiterhin heiß. es gibt unzählige nachrichten darüber, dass führende unternehmen in den bereichen chip-design, -produktion und -verpackung glassubstrate als ersatz für organische substrate verwenden werden, und verwandte konzeptaktien haben mehrere runden täglicher limitwellen ausgelöst. da sich der wettbewerb um leistungsstarke ki-chips verschärft, wird erwartet, dass giganten wie intel, nvidia und amd bereits im jahr 2026 glassubstrate einführen.
im september 2023 übernahm intel die führung und kündigte die einführung fortschrittlicher verpackungsglassubstrate an, deren massenproduktion von 2026 bis 2030 geplant ist. intel gab an, dass seine forschungsarbeit zu glassubstraten bis vor zehn jahren zurückreicht und dass das unternehmen mehr als 1 milliarde us-dollar in den bau von f&e-produktionslinien investiert hat. dieser schritt wird dem unternehmen dabei helfen, das ziel von 2030 zu erreichen ein einziges paket. das ziel ist die integration einer billion transistoren.
was die innovation der verpackungstechnologie angeht, war intel in den 1990er jahren branchenweit führend beim übergang von keramikverpackungen zu bio-verpackungen und war das erste unternehmen, das halogen- und bleifreie verpackungen herstellte.
auch samsung sieht in glassubstraten eine bahnbrechende lösung. im januar dieses jahres kündigte samsung auf der ces 2024 seinen einstieg in den bereich der halbleiterglassubstrate an und kündigte einen fahrplan für die einrichtung einer pilotlinie im jahr 2024, massenproduktionsmuster im jahr 2025 und eine formelle massenproduktion im jahr 2026 an. dem plan zufolge wird samsung electro-mechanics die erforderliche ausrüstung bis september dieses jahres in der pilotlinie installieren und die pilotproduktionslinie im vierten quartal in betrieb nehmen, ein viertel früher als ursprünglich geplant.
sk hynix engagiert sich in diesem bereich über seine us-tochtergesellschaft absolics und plant, anfang 2025 mit der massenproduktion zu beginnen und damit zu einem der ersten unternehmen zu werden, das sich dem wettbewerb um glassubstrate anschließt.
vor nicht allzu langer zeit hat morgan stanley die lieferkettensituation von nvidia gb200 aktualisiert und erklärt, dass die lieferkette von nvidia gb200 dgx/mgx gestartet wurde und glassubstrate für fortschrittliche verpackungen verwendet werden.
laut prismark-statistiken wird die weltweite ic-verpackungssubstratindustrie im jahr 2026 voraussichtlich 21,4 milliarden us-dollar erreichen. mit dem einstieg großer chip-giganten wird sich der ersatz bestehender lösungen durch glassubstrate beschleunigen. es wird erwartet, dass die durchdringungsrate von glassubstraten innerhalb von 3 jahren 30 % und innerhalb von 5 jahren über 50 % erreichen wird. the insight partners geht davon aus, dass die globale marktgröße für glassubstrate voraussichtlich von 23 millionen us-dollar in diesem jahr auf 4,2 milliarden us-dollar im jahr 2034 wachsen wird.
trotz der erheblichen potenziellen vorteile steht der weg zur kommerzialisierung von glassubstraten wie bei jeder neuen technologie vor einer reihe von herausforderungen wie verarbeitung, herstellungstests und kosten.
die branchenmeinung geht davon aus, dass glas zwar verwerfungen überwinden kann und über gute elektrische eigenschaften verfügt, es jedoch herausragende nachteile aufweist, wie z. die anfänglichen investitionskosten von unternehmen sind hoch. selbst wenn sie viel in die technologieentwicklung investieren, werden sie zu versunkenen kosten, wenn das unternehmen keinen gewinn erwirtschaften kann.
„im kommerzialisierungsprozess ist es entscheidend, wie die vorteile von glas die nachteile überwiegen. wir werden versuchen, verschiedene methoden zu verwenden, um probleme wie zerbrechlichkeit, öffnungsmetallisierung und ausbeute zu lösen. mit fortschreitendem entwicklungsprozess wird die glasproduktionstechnologie schrittweise verbessert je professioneller man ist und je mehr man mit kunden zusammenarbeitet, desto mehr lösungen findet man.“ produkte, was zeit braucht. „in den frühen phasen der marktentwicklung haben möglicherweise alle parteien unterschiedliche vorstellungen zur kostenfrage. aber wir müssen zuerst den markt entwickeln und dann die kosten berücksichtigen. mit zunehmender nutzung werden die kosten weiter sinken.“
chen wei gab the paper bekannt, dass schott im november dieses jahres auf der 7. china international import expo seine halbleiterverpackungslösungen auf basis von spezialglas vorstellen wird. „die treibende kraft für die zukünftige entwicklung wird größtenteils von der rechenleistung ausgehen, und spezialglas kann der chipindustrie zu neuen höhen verhelfen.“
der zeitungsreporter yang yang
(dieser artikel stammt von the paper. für weitere originalinformationen laden sie bitte die „the paper“-app herunter.)
