новости

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

первым упаковочным продуктом, выпущенным tsmc, является cowos (chip on wafer on substrate), в котором логические чипы и dram размещаются на кремниевом переходнике, а затем упаковываются на подложку. чжан чжунмоу заявил, что в будущем бизнес-модель tsmc будет заключаться в предоставлении полного набора услуг и реализации производства всего чипа.

в 2016 году nvidia выпустила первый графический чип gp100 с использованием упаковки cowos, положив начало первой волне бума искусственного интеллекта. затем google alphago победила tpu 2.0, использовавшуюся ke jie. используемая упаковка cowos также была произведена tsmc.

сегодня cowos стал технологией, которую не могут обойти чипы искусственного интеллекта, а передовая упаковка также глубоко проникла в полупроводниковую промышленность и стала горячей областью, не менее популярной, чем передовые процессы.

но для tsmc, запустившей foundry 2.0, одного cowos явно недостаточно, особенно если учесть, что ее производственные мощности ограничены и не могут удовлетворить даже потребности nvidia.необходимо срочно внедрять больше и более качественную упаковочную продукцию.

если мы посмотрим на весь рынок современной упаковки, то обнаружим, что помимо 2.5d и 3d упаковки, которые горячо обсуждались в прошлом году, все чаще упоминаются несколько новых технологий, которые сделали cowos популярными. теперь компания вывела на сцену foplp и стеклянные подложки в современной упаковке.

захватить пляж фоплп

почему разветвленная панельная упаковка (foplp) стала фаворитом среди производителей?

в 2016 году tsmc начала разработку технологии fowlp (упаковка на уровне пластины с разветвлением) под названием info (интегрированная упаковка с разветвлением), которая использовалась в чипе a10 мобильных телефонов серии iphone 7, вытеснив литейные заводы samsung из поставок apple. , а затем индустрия упаковки и тестирования последовала по стопам tsmc и начала продвигать решение fowlp, надеясь привлечь клиентов с меньшими затратами.

однако по прошествии нескольких лет упаковочное решение fowlp не сделало большого прорыва с точки зрения технологий. что касается терминальных приложений, оно все еще остается в зрелых технологических продуктах, таких как pmic (ис управления питанием), что затрудняет внедрение. дверь большего количества клиентов.

в это время foplp вышел на сцену и перешел с уровня пластин на уровень панелей. он обладает преимуществами низкой удельной стоимости и крупногабаритной упаковки, а также привлек внимание производителей чипов искусственного интеллекта.

основное различие между упаковкой на уровне пластины и упаковкой на уровне панели заключается в том, что вместо того, чтобы собирать вырезанные чипы на пластине, первая собирает их на панели большего размера. это позволяет производителям упаковывать большое количество чипов, тем самым снижая стоимость процесса упаковки. это также повышает эффективность упаковки, поскольку при упаковке на квадратную подложку полезная площадь может быть в семь раз больше, чем у круглой 12-дюймовой пластины, то есть на той же единице площади можно разместить больше чипов.

источник изображения samsung

стоит отметить, что этот развивающийся рынок растет очень быстро. габриэла перейра, аналитик по упаковке полупроводников в yole group, сказала: «глядя на весь рынок разветвленной упаковки, fowlp остается основным типом носителя, в то время как foplp по-прежнему считается нишевым рынком с точки зрения доходов, сообщает yole intelligence в fan-. out packaging 2023 》по оценкам отчета, размер рынка foplp составит примерно 41 миллион долларов сша в 2022 году, и ожидается, что в ближайшие пять лет он продемонстрирует значительный совокупный годовой темп роста на уровне 32,5%, а к 2028 году он вырастет до 221 миллиона долларов сша.

фактически, внедрение foplp будет расти быстрее, чем общий рынок разветвлений, а его рыночная доля по отношению к fowlp вырастет с 2% в 2022 году до 8% в 2028 году. это означает, что в ближайшие годы ожидается рост foplp, поскольку будет запущено больше линий по производству панелей, а более высокая производительность приведет к повышению эффективности затрат. "

последней хорошей новостью является то, что nvidia намерена использовать разветвленную упаковку на уровне панели (широко известную как foplp) для новейших чипов blackwell. возможности упаковки cowos для продуктов blackwell у nvidia ограничены. ходят слухи, что blackwell gb200 также может быть выпущен в будущем. следующего года (2025–2026 гг.) начать использовать foplp, а не первоначальный график на 2026 год. кроме того, amd также начала связываться с соответствующими компаниями, чтобы подготовиться к использованию foplp в будущих чипах искусственного интеллекта.

соответственно, группа тайваньских компаний по упаковке и тестированию ускоряет разработку foplp.

среди тайваньских заводов по производству упаковки и испытаний полупроводников компания licheng первой инвестировала в создание линий массового производства foplp. в 2016 году она начала строительство первой в мире линии по производству foplp на заводе zhuke no. 3, а в 2019 году официально запустила массовое производство. се юнда, генеральный директор powercheng, заявил, что powercheng опережает отрасль примерно на два года, и оптимистично настроен в отношении того, что в будущем в поколении искусственного интеллекта будет использоваться больше решений foplp в гетерогенной упаковке, которые, как ожидается, принесут плоды в 26 и 27 лет.

innolux использует заводское оборудование 3,5-го поколения, которое не имеет смысла трансформировать. в настоящее время это производственная линия с самым большим размером панелей. innolux инвестирует в исследования и разработки foplp в течение 8 лет. он не только получил субсидии от проекта a + министерства экономики, но и сотрудничал с институтом промышленных исследований. ожидается, что в четвертом году он официально начнет массовое производство. квартале этого года и принесет доход в следующем году. приходите к вкладу от 1 до 2 процентных пунктов.

согласно опросу, проведенному исследовательской организацией trendforce, существует три основные модели внедрения технологии упаковки foplp: во-первых, заводы по упаковке и тестированию преобразуют методы упаковки потребительских микросхем из традиционной упаковки в foplp. во-вторых, профессиональные предприятия по производству пластин, а также предприятия по упаковке и тестированию упаковывают графические процессоры искусственного интеллекта и преобразуют 2,5d-модель упаковки с уровня пластины на уровень панели. в-третьих, производители панелей ориентируются на такие приложения, как управление питанием и потребительские микросхемы.

и крупные производители также движутся очень быстро. председатель tsmc вэй чжэцзя впервые объяснил ход разработки foplp на недавней пресс-конференции. tsmc создала группу исследований и разработок и производственные линии.она все еще находится в зачаточном состоянии, и он ожидает, что технология станет зрелой через три года, когда tsmc получит возможности массового производства.

сразу после этого на пресс-конференции ase investment holdings главный операционный директор у тяньюй сообщил, что ase уже более пяти лет исследует панельные решения, начиная с размеров 300×300 мм и расширяя их в будущем до 600×600 мм.

за пределами тайваня южнокорейская компания samsung также активно продвигает технологию упаковки foplp.

еще 8 лет назад компания samsung electro-mechanics разработала технологию foplp для galaxy watch и начала массовое производство в 2018 году. в 2019 году samsung electronics приобрела plp у samsung electro-mechanics за 785 миллиардов вон (около 581 миллиона долларов сша). до сих пор чипы galaxy watch 6 по-прежнему используют эту технологию, используя foplp в сочетании с технологией пакетного стека (pop) для интеграции цп, pmic и dram в набор микросхем.

кюнг-хюн кьюнг, бывший глава подразделения полупроводников (ds) samsung electronics, объяснил необходимость технологии plp на собрании акционеров компании в марте этого года. «размер подложек ai-чипов обычно составляет 600 x 600 мм или 800 x 800 мм, что требует таких технологий, как plp», — сказал он, добавив: «samsung electronics также занимается разработкой и работает с клиентами».

в настоящее время samsung предлагает foplp для приложений, требующих интеграции памяти с низким энергопотреблением, таких как мобильные и носимые устройства, а также планирует расширить свою технологию упаковки 2.5d i-cube до plp.

по сравнению с tsmc и samsung, intel, похоже, с меньшим энтузиазмом относится к foplp. хотя у нее также есть соответствующие технические резервы, на данный момент она не предприняла каких-либо серьезных шагов в области foplp.

стоит отметить, что из-за полных заказов tsmc начала широко расширять свои существующие упаковочные заводы и даже покупает упаковочные заводы у других компаний по высоким ценам, чтобы удовлетворить потребности клиентов.

в августе этого года tsmc объявила, что приобрела завод по производству панелей innolux nanke 5.5 (nanke fourth factory) и вспомогательные мощности примерно за 528 миллионов долларов сша, а завершение сделки планируется в ноябре. согласно объявлению, площадь здания завода составляет более 96 000 квадратных метров. предполагается, что обе стороны ведут переговоры о покупке не только nanke factory 4, но и двух заводов. следующей сделкой может стать innolux nanke factory 5.

в список закупок оборудования, выпущенный tsmc, включен номер ap 8, а это означает, что после строительства двух упаковочных заводов в ap 7 завода цзяи, старый завод innolux nanke станет следующей передовой упаковочной базой, и планы на следующий год монтаж начнется в первом квартале, и в зависимости от графика он может быть инвестирован раньше, чем новый завод в цзяи, чтобы поддержать наиболее недостающие производственные мощности cowos для второго последующего завода, в котором может быть заинтересована innolux; сотрудничество с tsmc по foplp.

среди крупных производителей foplp стал полем битвы, но для чипов искусственного интеллекта одной этой технологии упаковки недостаточно.

конкурс стеклянных подложек

зачем foplp нужна стеклянная подложка?

для foplp характерно использование подложек большего размера, но традиционные пластиковые подложки склонны к проблемам с деформацией, поскольку микросхемы становятся все более и более большими. поскольку многие производители упаковки начинают использовать подложки большого размера, эта проблема становится все более заметной.

помимо деформации, пластиковые подложки (подложки из органических материалов) постоянно приближаются к пределу аккомодации, особенно их шероховатые поверхности, что может отрицательно повлиять на собственные характеристики сверхтонких схем. в таких случаях стекло служит новым материалом подложки. вошли в полупроводниковую промышленность.

в качестве нового решения стеклянная подложка имеет более гладкую поверхность, чем пластиковая подложка, а количество отверстий на той же площади намного больше, чем у органических материалов. сообщается, что расстояние между сквозными отверстиями стеклянного сердечника может составлять менее 100 микрон, что может напрямую увеличить плотность соединений между чипами в 10 раз. повышенная плотность межсоединений позволяет разместить большее количество транзисторов, что позволяет создавать более сложные конструкции и более эффективно использовать пространство;

в то же время стеклянная подложка имеет лучшие термические свойства и физическую стабильность, более термостойка и не склонна к короблению или деформации из-за высоких температур, кроме того, уникальные электрические свойства стеклянной сердцевины; его диэлектрические потери более низкие, что обеспечивает более четкую передачу сигнала и мощности. по сравнению с пластиком abf, толщина подложки со стеклянным сердечником может быть уменьшена примерно вдвое. утончение также может улучшить скорость передачи сигнала и энергоэффективность.

но стеклянные подложки не лишены недостатков. стеклянные листы, толщина которых обычно составляет 100 мкм или менее, склонны к растрескиванию или разрушению из-за давления во время транспортировки, погрузочно-разгрузочных работ и производства, что требует специального оборудования и процессов для использования и обращения с этим материалом.

кроме того, существенным препятствием для стеклянных подложек является отсутствие единых стандартов размера, толщины и свойств стеклянных подложек. в отличие от кремниевых пластин, которые соответствуют точным глобальным спецификациям, стеклянным подложкам в настоящее время не хватает общепринятых размеров и свойств. стандартизированные дефекты усложняют проблемы на заводах по производству полупроводников, где производители могут заменять подложки без существенных изменений в процессе. тесно связан вопрос совместимости не только между различными партиями стеклянных подложек, но также между подложками и полупроводниковыми устройствами, которые они поддерживают. уникальные электрические и тепловые свойства стекла должны быть совместимы с полупроводниковыми устройствами. производительность тщательно подобраны.

характеристики стеклянных подложек заставляют промышленность обращаться к ним, но технические проблемы, которые они создают, отпугивают многие малые и средние предприятия. лишь немногие гиганты готовы первыми съесть крабов.

источник изображения intel

в сентябре 2023 года intel объявила о выпуске одной из первых в отрасли стеклянных подложек для современной упаковки следующего поколения, запуск которой запланирован на вторую половину этого десятилетия, между 2026 и 2030 годами.

«после десяти лет исследований компания intel создала лучшие в отрасли передовые стеклянные подложки для упаковки», — сказал бабак саби, старший вице-президент и генеральный менеджер по сборке и разработке тестов в intel. «мы с нетерпением ждем запуска этих передовых технологий, которые принесут пользу. позволит нам ключевым игрокам и клиентам литейного производства извлечь выгоду в ближайшие десятилетия».

понятно, что 10 лет назад intel инвестировала 1 миллиард долларов сша в завод в аризоне, сша, для создания линии исследований и разработок стеклянных подложек и цепочки поставок. intel имеет долгую историю продвижения нового поколения упаковки, лидируя в отрасли керамики. в 1990-х годах переход от упаковки к органической упаковке, лидерство в реализации галогенной и бессвинцовой упаковки, а также изобретение передовой технологии упаковки со встроенными чипами.

вскоре samsung последовала по стопам intel и присоединилась к конкурентам. на выставке ces 2024 в январе 2024 года компания samsung electronics предложила в этом году создать линию по производству пробной продукции из стеклянной подложки с целью производства пробной продукции в 2025 году и достижения массового производства в 2026 году.

в марте этого года компания samsung electronics начала совместную разработку стеклянных подложек с крупными дочерними предприятиями в области электроники, такими как samsung electro-mechanics и samsung display. ожидается, что samsung electro-mechanics внесет свою запатентованную технологию в сочетании полупроводников и подложек, а samsung display внесет свой вклад в разработку стеклянных подложек. внести свой вклад в мастерство изготовления стекла. понятно, что это первый случай, когда samsung electronics проводит исследования стеклянных подложек совместно с такими компаниями, производящими электронные компоненты, как samsung electro-mechanics и samsung display.

конечно, samsung и intel — не единственные компании, работающие над технологией подложек следующего поколения.японский производитель ibiden также присоединился к проектированию и исследованиям в области стекла. skc, дочерняя компания sk group, основала дочернюю компанию absolux для разработки новых возможностей массового производства. она установила партнерские отношения с такими компаниями, как amd и lg innotek. также заявлено, что в будущем стекло станет основным материалом для подложек полупроводниковой упаковки, и компания рассматривает возможность разработки стеклянных подложек.

помимо этих производителей, наибольшего внимания, несомненно, заслуживает tsmc.

хотя tsmc ранее не упоминала технологию стеклянных подложек, учитывая накопления компании в области упаковки,вполне вероятно, что у него уже есть соответствующие технические резервы,по сообщениям сми, в отрасли ходят слухи, что tsmc возобновила исследования и разработки стеклянных подложек для удовлетворения будущих потребностей nvidia в foplp.

кроме того, тайваньские производители полупроводникового оборудования также заранее договорились о сотрудничестве titanium, которая на протяжении многих лет сотрудничает с intel, инициировала и собрала соответствующие цепочки поставок для создания альянса поставщиков стеклянных подложек e-core system с намерением получать заказы. от intel и tsmc.

для упаковочной промышленности foplp и стеклянная подложка — это две стороны одного тела. если вы хотите применять foplp в больших масштабах, вам понадобится упаковочная подложка большего размера, а более крупные упаковочные подложки не могут обойти стеклянную подложку. спрос на foplp сохраняется. если цена вырастет, массовое производство стеклянных подложек продолжит ускоряться.

от пластины к панели

фактически, foplp, как технология, основанная на fowlp, на ранней стадии не уделяла особого внимания. с одной стороны, возможности применения ограничены. с другой стороны, эта технология проверяет не только возможности производителей упаковки. но и возможности процесса. посмотрите, foplp можно рассматривать как технологию обработки fowlp и печатных плат, которая часто требует сотрудничества производителей из двух разных отраслей для достижения желаемых результатов.

это также причина, по которой intel и samsung могут добиться наиболее быстрого прогресса в этой области.первая на протяжении многих лет является лидером полупроводниковой промышленности сша и контролирует большую часть цепочки поставок полупроводников в сша, тогда как вторая сама по себе представляет собой огромную группу, вовлеченную во все аспекты производства полупроводников и способную решать проблемы быстрее. .

и они, несомненно, оказывают большее давление на упаковочный бизнес tsmc. по мере того, как foplp и стеклянные подложки постепенно совершенствуются, трудно гарантировать, что такие производители, как nvidia и amd, перейдут на других производителей упаковки по техническим причинам.

кроме того, распространение foplp и стеклянных подложек также позволяет нам увидеть больше возможностей для упаковки на уровне панелей. поскольку обе технологии используют одинаковые размеры панелей, они дополняют друг друга с точки зрения увеличения плотности чипов, снижения затрат и повышения эффективности производства. будущая упаковочная индустрия, скорее всего, будет развиваться в этом направлении.

после того, как они переосмыслят ландшафт современной упаковки, кто сможет получить наибольшие дивиденды?