haverá uma batalha em 2026? muitas partes competem pela hegemonia dos substratos de vidro, e gigantes da fabricação de vidros especiais aceleram a expansão do mercado
2024-10-01
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
a lei de moore está desacelerando e os gigantes estão lutando para encontrar novas maneiras de melhorar o desempenho dos chips. com muitas vantagens exclusivas, a tecnologia de substrato de vidro está crescendo e se tornando uma nova estrela na indústria de semicondutores.
“quem realizar primeiro a comercialização em larga escala de substratos de vidro será o novo divisor de águas na indústria de substratos.” o que esta frase reflete é a competição acirrada no campo de substratos de vidro na era da escassez de energia computacional. da intel assumindo a liderança para entrar no mercado, até a samsung, amd, lg e outras empresas tomarem conhecimento, tornou-se um consenso da indústria substituir substratos orgânicos por substratos de vidro, e os principais fabricantes estão correndo para serem os primeiros a entrar.
“isso deve ser uma tendência.” christian leirer, chefe de soluções avançadas de vidro para embalagens de semicondutores da gigante de vidros especiais schott ag, disse em uma entrevista recente ao the paper e outros meios de comunicação que a schott, como muitos participantes em todo o mundo, está otimista em relação ao futuro. papel do vidro na tecnologia avançada enorme potencial na área de embalagens de chips. "no futuro, os requisitos de velocidade de potência de computação tornar-se-ão cada vez mais elevados e precisamos de maximizar as vantagens de desempenho do vidro especial. uma vez superados vários desafios de engenharia dentro das nossas capacidades e o rendimento necessário para a produção em larga escala for melhorado, esta tecnologia estará próximo da produção em massa. “produção”. ele enfatizou que, por ser um produto de nova tecnologia, a aplicação comercial de substratos de vidro ainda enfrenta uma série de desafios práticos e requer esforços coordenados da cadeia industrial.
substrato de vidro, o novo favorito do mercado que nasceu para “ultrapassar limites”
o substrato de chip é usado principalmente para integração em nível de sistema no nível de embalagem avançada de chips e é uma tecnologia chave no processo de pós-embalagem. começando com leadframes na década de 1970, o design de substratos passou por muitas iterações, com substratos cerâmicos substituindo estruturas metálicas na década de 1990 e substratos orgânicos feitos de materiais semelhantes a pcb e laminados de vidro tecido na virada do século. a atualização contínua dos materiais do substrato promove a melhoria contínua do desempenho do chip.
os materiais orgânicos são protagonistas dos substratos de embalagens há mais de 20 anos, mas à medida que aumenta o número de chips e conexões em uma única embalagem, os substratos orgânicos estão se aproximando de seus limites físicos.
a crescente demanda por um poder de computação mais poderoso deu origem a novas mudanças tecnológicas. o vidro especial oferece novas possibilidades para chips de próxima geração com excelente resistência ao calor, propriedades dielétricas e vários coeficientes de expansão térmica (cte). após verificação técnica de longo prazo, as empresas líderes do setor escolheram por unanimidade o vidro especial como um dos novos materiais mais promissores para substratos de embalagem de chips de próxima geração e estabeleceram linhas de produção relacionadas nos últimos dois anos.
"a aplicação de vidro especial na área de placas portadoras de chips está relativamente madura. como uma aplicação técnica para substratos de embalagens avançados, os principais fabricantes começaram a fazer acordos abrangentes, chen wei, gerente geral do schott group china, disse ao the paper que". na era pós-moore, as características do chip o tamanho está ficando cada vez menor, mas a potência e a velocidade de processamento melhoraram bastante, criando novos requisitos de material. “empresas como a schott possuem os materiais e diversas vantagens de desenvolvimento exigidas pela indústria de semicondutores, e o mercado de substratos de vidro surgiu.”
os poucos grandes intervenientes no mercado com as capacidades acima referidas já estão a sentir o rápido aumento da nova procura. chen wei analisou que, em comparação com os substratos orgânicos existentes, os substratos de vidro podem obter embalagens menores e mais densas, ao mesmo tempo que reduzem os comprimentos de conexão, reduzindo assim o consumo de energia e os sistemas de ia, computação de alto desempenho (hpc) e chips de data center, permitindo, em última análise, maior rapidez. , computação com maior eficiência energética. dados da indústria mostram que os substratos de vidro podem acelerar os chips em até 40% e reduzir o consumo de energia em até 50%.
schott conhece bem a indústria. nas principais máquinas de fotolitografia do mundo, os wafers de silício e os moldes de exposição devem ser posicionados com precisão para criar estruturas extremamente finas nos melhores microchips. as guias de luz flexíveis e outros produtos da schott são componentes importantes nas principais máquinas de fotolitografia do mundo, garantindo a mais alta precisão durante o processo. como essas máquinas são usadas em todas as fábricas de chips e idms (fabricantes de dispositivos integrados) em todo o mundo, quase todos os chips de computador entram em contato com materiais de vidro especiais da schott.
a indústria prevê que até 2030 o vidro se tornará um dos principais materiais para embalagens de chips. enfrentando a próxima geração de ondas de embalagens avançadas, em agosto deste ano, a schott integrou recursos internos para estabelecer um novo departamento "soluções avançadas de vidro para embalagens de semicondutores" para fornecer soluções de materiais especiais sob medida para a indústria de semicondutores. "já promovemos anteriormente unidades de negócios existentes para atender à indústria de semicondutores. devido à crescente demanda na indústria, fizemos esses novos ajustes internamente."
gigantes competem por substratos de vidro, mas ainda existem desafios de comercialização
com o surgimento de embalagens avançadas, os substratos de vidro tornaram-se um importante campo de batalha na remodelação do cenário industrial e na determinação do sucesso ou fracasso futuro.
desde este ano, as discussões sobre substratos de vidro continuaram acaloradas. as notícias de que empresas líderes em design, produção e embalagem de chips usarão substratos de vidro para substituir substratos orgânicos são infinitas, e os estoques de conceitos relacionados desencadearam várias rodadas de ondas de limites diários. à medida que a competição por chips de ia de alto desempenho se intensifica, espera-se que gigantes como intel, nvidia e amd adotem substratos de vidro já em 2026.
em setembro de 2023, a intel assumiu a liderança ao anunciar o lançamento de substratos avançados de vidro para embalagens, com produção em massa planejada de 2026 a 2030. a intel disse que seu trabalho de pesquisa em substratos de vidro remonta a dez anos atrás e investiu mais de us$ 1 bilhão no arizona, eua, para construir linhas de produção de p&d. esta medida ajudará a empresa a atingir a meta de 2030 em. um único pacote. o objetivo de integrar um trilhão de transistores.
em termos de inovação tecnológica em embalagens, a intel liderou a indústria na transição de embalagens cerâmicas para embalagens orgânicas na década de 1990 e foi a primeira a alcançar embalagens sem halogênio e sem chumbo.
a samsung também vê os substratos de vidro como uma solução revolucionária. em janeiro deste ano, a samsung anunciou sua entrada no campo de substratos de vidro semicondutores na ces 2024 e anunciou um roteiro para estabelecer uma linha piloto em 2024, amostras de produção em massa em 2025 e produção formal em massa em 2026. de acordo com o plano, a samsung electro-mechanics instalará o equipamento necessário na linha piloto até setembro deste ano e começará a operar a sua linha de produção piloto no quarto trimestre, um trimestre antes do inicialmente previsto.
a sk hynix está envolvida neste campo através da sua subsidiária norte-americana absolics e planeia iniciar a produção em massa no início de 2025, tornando-se uma das primeiras empresas a juntar-se à competição de substratos de vidro.
não muito tempo atrás, o morgan stanley atualizou a situação da cadeia de suprimentos da nvidia gb200, dizendo que a cadeia de suprimentos da nvidia gb200 dgx/mgx foi lançada e usará substratos de vidro para embalagens avançadas.
de acordo com as estatísticas da prismark, espera-se que a indústria global de substratos para embalagens de ic atinja us$ 21,4 bilhões em 2026. com a entrada dos grandes gigantes dos chips, a substituição das soluções existentes por substratos de vidro irá acelerar. espera-se que a taxa de penetração dos substratos de vidro atinja 30% dentro de 3 anos, e a taxa de penetração atinja mais de 50% dentro de 5 anos. . a insight partners acredita que o tamanho do mercado global de substratos de vidro deverá crescer de us$ 23 milhões este ano para us$ 4,2 bilhões em 2034.
apesar das vantagens potenciais significativas, como acontece com qualquer nova tecnologia, o caminho para a comercialização de substratos de vidro enfrenta uma série de desafios, tais como processamento, testes de fabricação e custos.
a opinião da indústria acredita que, embora o vidro possa superar o empenamento e tenha boas propriedades eléctricas, tem deficiências notáveis, como ser frágil e difícil de processar, e ainda há um longo caminho a percorrer para alcançar o rendimento da produção em massa antes da entrega efectiva. o custo de investimento inicial das empresas é elevado. mesmo que invistam pesadamente no desenvolvimento tecnológico, se a empresa não conseguir obter lucro, isso tornar-se-á um custo irrecuperável.
“no processo de comercialização, é crucial saber como as vantagens do vidro superam as desvantagens. tentaremos usar diferentes métodos para resolver problemas como fragilidade, abertura de metalização, rendimento, etc. quanto mais profissional você for e quanto mais cooperar com os clientes, mais soluções encontrará.” christian leirer acredita que, como uma nova tecnologia para aplicações de ponta, os substratos de vidro exigem uma interação estreita com a cadeia da indústria para chegar a um consenso sobre rotas técnicas. e produtos, o que leva tempo. "nas fases iniciais do desenvolvimento do mercado, todas as partes podem ter ideias diferentes sobre a questão dos custos. mas devemos primeiro estabelecer o mercado e depois considerar o custo. à medida que a utilização aumenta, o custo continuará a diminuir."
chen wei apresentou ao the paper que a schott lançará suas soluções de embalagem de semicondutores baseadas em vidro especial na 7ª expo internacional de importação da china, em novembro deste ano. "a força motriz para o desenvolvimento futuro virá em grande parte do poder da computação, e vidros especiais podem ajudar a indústria de chips a alcançar novos patamares."
o repórter do jornal yang yang
(este artigo é do the paper. para mais informações originais, baixe o app “the paper”)
