В сфере корпусирования полупроводников назревает серьезный сдвиг: стеклянные подложки и стеклянные интерпозеры начинают бросать вызов органическим подложкам и кремниевым интерпозерам, которые доминировали в отрасли на протяжении четверти века. По мнению отраслевых наблюдателей, этот переход может коренным образом изменить способы создания и соединения самых передовых чипов в мире — в частности, ускорителей искусственного интеллекта и стеков высокоскоростной памяти.
Органические подложки были рабочей лошадкой корпусирования чипов около 25 лет, но под давлением современных рабочих нагрузок ИИ они все чаще демонстрируют свои пределы. Критическая проблема заключается в несоответствии коэффициента теплового расширения (КТР): органические материалы расширяются на 17–20 частей на миллион на градус Цельсия (ppm/°C), тогда как кремний имеет показатель около 3 ppm/°C. На больших корпусах ускорителей ИИ это несоответствие вызывает значительные деформации, которые ухудшают надежность и производительность.
Плотность межсоединений — еще одно узкое место. Механическое сверление ограничивает диаметр переходных отверстий в органических подложках примерно 100 микрометрами. Стеклянные подложки, напротив, можно сверлить лазером до 10–30 микрометров, что обеспечивает гораздо более плотные соединения. Целостность сигнала также выигрывает: присущая стеклу гладкая поверхность снижает потери сигнала по сравнению с шероховатыми органическими поверхностями. Intel продемонстрировала целостность сигнала на уровне 448 Гбит/с на стеклянных подложках, что подчеркивает высокочастотный потенциал этого материала. Проблемы с целостностью питания, вызванные неравномерными размерами переходных отверстий в органических подложках, также смягчаются.
Производство остается главным препятствием. Текущий выход годных при производстве стеклянных подложек колеблется около 70 процентов, что значительно ниже показателей 90 процентов и выше, которых надежно достигают органические подложки. Уточнений требуют дальнейшая доработка процессов резки, заполнения переходных отверстий и плоскостности поверхности, прежде чем стекло сможет стать мейнстримом.
Конкурентная среда накаляется. Intel выделила более 1 миллиарда долларов на исследования и разработки в области стеклянных подложек. Samsung реализует стратегию вертикальной интеграции, сочетая свой опыт в области дисплеев и полупроводников. Absolics, американская компания при поддержке закона CHIPS Act, строит специализированный завод в Джорджии. Среди других крупных игроков — DNP, Unimicron, LG Innotek и TOPPAN.
Учитывая ненасытный спрос ИИ на повышение плотности вычислений и пропускной способности, корпусирование на основе стекла предлагает путь вперед, который органические материалы, возможно, больше не смогут поддерживать.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Pandaily
