На скорошната среща OCP APAC Summit, Хе Джун, вицепрезидент на напредналите опаковъчни технологии и услуги в TSMC, заяви, че компанията е започнала серийно производство на CoWoS пакети с размер 5.5 пъти стандартния размер на ретикулата. Добивите по време на обработката и свързването на силицийни интерпозитори остават над 98% за продукти от множество AI клиенти, като някои производствени партиди достигат 99%.
TSMC планира да въведе CoWoS опаковки по-големи от 14 размера на ретикулата преди 2029 г., като версията с 14 размера на ретикулата е планирана за серийно производство през 2028 г.
Зрелостта на процесите на опаковане на ниво вафла не е напълно разрешила натиска върху доставките, засягащ AI чиповете. Той каза, че общото предлагане остава недостатъчно поради недостиг на памет с висока пропускателна способност или HBM, и субстрати от Ajinomoto Build-up Film, или ABF.
Размерите на опаковките продължават да се разширяват, тъй като фабриките и доставчиците на OSAT разнообразяват капацитета
Едно уникално чип респектира физическото ограничение на стандартната площ за експониране на ретикулата, която е приблизително 858 квадратни милиметра. В резултат на това, разделянето на изчислителните ресурси на чиплети и интегрирането им с стакната HBM е станало основна архитектура за AI чиповете.
Силициев интерпозитор CoWoS с размер 5.5 пъти стандартния размер на ретикулата има площ от почти 4,700 квадратни милиметра. Достигането на добиви над 98% на интерпозитор с този размер показва, че процесите на контрол на дефектите на TSMC за слоеве на перераспределение и микробондаж са достигнали сравнително зряла фаза.
Според технологичната карта на TSMC, CoWoS пакети по-големи от 14 размера на ретикулата ще бъдат въведени преди 2029 г. Индустриалните оценки показват, че пакет от този мащаб може да побере повече от 10 изчислителни чиплети и над 20 HBM стека.
С останалия капацитет на CoWoS на TSMC остава ограничен, други фабрики и доставчици на аутсорсинг за полу-проводници и тестове се състезават за допълнителни поръчки за напреднала опаковка.
ASE Technology Holding промотира своята платформа VIPack и технологията FOCoS, или чип на субстрат с разширяване, за да осигури поръчки за некор основни чипове от доставчици на облачни услуги. Amkor подписа рамка за сътрудничество за 10 години с TSMC през юни и планира да използва своето ново съоръжение в Аризона, за да предоставя услуги за тестове на обратно и финално опаковане за чипове, произведени в фабриките на TSMC в Финикс.
Samsung Electronics търси поръчки чрез своите технологии I-Cube и SAINT 3D-стакване. Компанията използва своите интегрирани възможности за фабрика, памет и напреднала опаковка, за да обслужва клиенти, засегнати от ограничен капацитет за опаковане.
ABF субстрати и HBM се сблъскват с тежък натиск върху капацитета
Докато добивите на силициевите интерпозитори се подобряват, ограниченията за доставка се насочват нагоре, като недостигът на висококачествени ABF субстрати и HBM става особено забележим.
Nvidia, AMD и основни доставчици на облачни услуги са осигурили ABF капацитет чрез дългосрочни договори за доставка, продължаващи до 2028 г., но опасенията относно наличността на висококачествени субстрати не са намалели.
За да поддържа CoWoS пакети с размер 5.5 ретикулата и бъдещия формата с 14 размера на ретикулата, високо качествени ABF субстрати се обновяват до 18 до 20 слоя. Субстрати, проектирани за пакети с 14 размера на ретикулата, могат да достигнат размери 100 × 100 мм.
Големи субстрати с високо съдържание на слоеве са уязвими на извиване по време на повтарящи се термо-пресови процеси. Их увеличен размер също затруднява подравняването на микровиите, намалявайки производствените добиви при доставчиците на субстрати.
В отговор на структурния недостиг на доставки, производителите на субстрати по света стартираха нова вълна от капиталови вложения.
Unimicron Technology е увеличила бюджета си за капиталови разходи за 2026 г. на NT$53.7 милиарда, като инвестицията е насочена към втория завод Guangfu и вторите и трети обекти Yangmei. Kinsus Interconnect Technology е ангажирала допълнителни NT$19.6 милиарда за изграждането на заводите K6C и K6D в Yangmei и в момента оценява потенциални терени за ново съоръжение.
Nan Ya Printed Circuit Board разширява напредналите производствени мощности в завода си в Shulin, обновява съоръжението си Jinxing и наема допълнително фабрично пространство. Докладите по веригата на доставка също показват, че дъщерното дружество на Zhen Ding Technology, Avary Holding, разширява операциите си в Шенжен и може да увеличи обекта си до повече от седем завода до 2030 г.
Сегментът на паметта се сблъсква с инженерни предизвикателства и натиск за увеличаване на производството. SK hynix използва своя процес на опаковане Advanced MR-MUF, за да разшири производството на HBM3E и да запази водещата си позиция на пазара. Samsung Electronics напредва с продуктовата си линия HBM чрез своя термокомпресионен процес NC-TCB.
SK hynix и Micron планират да аутсорсват производството на основните чипове HBM4 на напредналите производствени възлове на TSMC. Micron също използва своя 1β-нанометров процес, за да насочи пазара за продукти HBM3E с капацитет 24 GB и 36 GB.
Производителите на чипове разработват алтернативи на EMIB и EFB
Ограниченията в капацитета и относително високите разходи за производство в напредналото опаковане на базата на фундюри насърчават производителите на чипове и доставчиците на облачни услуги да установят алтернативни маршрути за 2.5D опаковане извън екосистемата CoWoS.
EMIB технологията на Intel вгражда миниатюрни силициеви мостове в органичен субстрат, за да осигури висока плътност на междусвързванията. Премахването на целия силициев интерпозер може да намали общите производствени разходи.
В допълнение към собствените процесори на Intel, персонализираният чип Maia 100 на Microsoft и чиповете на Amazon Web Services оценяват технологията. Индустриалните доклади показват, че екипът на TPU на Google също оценява платформата EMIB.
Председателят и главен изпълнителен директор на AMD Лиса Су по-рано обяви плановете за увеличаване на инвестициите на компанията в тайванската полупроводникова верига за доставки. Чрез споразумения за доставка AMD разработва местна екосистема за опаковане 2.5D, базирана на технологията Elevated Fanout Bridge, или EFB.
Участващите компании за сглобяване и тестване включват ASE Technology Holding, Siliconware Precision Industries и Powertech Technology. Този подход за опаковане също подтикна производителите на субстрати, като Unimicron, Kinsus и Nan Ya Printed Circuit Board, да стартират специализирани разширения на капацитета си за висококачествени мостови субстрати.
Стъклените субстрати стават фокус на разработката на материали от следващо поколение
Търсенето на изключително висока плътност на междусвързванията и по-големи размери на пакетите разкрива физическите ограничения на органичните ABF субстрати, включително несъответствие в термичното разширение и загуба на сигнал при високи честоти. Поради това индустрията напредва с разработването и комерсиализацията на стъклени субстрати и технологии за стъклени връзки, или TGV.
Стъклените субстрати имат изключително нисък коефициент на термично разширение, което може да намали деформациите на субстрата по време на обработка при високи температури. По-ниските им диелектрични загуби също ги правят подходящи за пренасяне на ултрависокоскоростни сигнали.
През юли Intel обяви стратегическо партньорство с Lens Technology за съвместна разработка на решения за опаковане на стъклени субстрати за приложения с изкуствен интелект и високопроизводителни изчисления.
Според доклади по веригата на доставка, TSMC разработва опаковане на ниво панели и стъклени интерпозери с помощта на технология TGV. Индустриалните оценки предполагат, че компанията би могла да създаде демонстрационна линия на процеса между 2027 и 2028 г.
Samsung Electro-Mechanics и дъщерното дружество на SK Group Absolics са установили пилотни съоръжения за TGV. Absolics има за цел да започне производството с малки обеми проби до края на 2026 г., докато Samsung Electro-Mechanics в момента предоставя проби на основни клиенти в центровете за данни за оценка.
По-нагоре по веригата Corning, SCHOTT и Dai Nippon Printing разработват материали за високо плътни TGV субстрати. Германия-базираният LPKF работи по образуването на TGV, индуцирано от лазер, и процеси за метализация и запълване на връзки в сътрудничество с основни полупроводникови фундюри.