Японская компания Dai Nippon Printing (DNP) разработала Glass Core Substrate (GCS) — подложку со стеклянным сердечником, предназначенную для сборки полупроводниковых чипов. Новая подложка позволяет более плотно размещать контакты, чем используемые сейчас повсеместно текстолитовые подложки. Это особенно актуально сейчас, когда на одной подложке размещается всё больше кристаллов — новое решение должно как нельзя лучше подойти для этих целей.

Источник изображений: DNP

Новый тип подложки от DNP призван заменить обычные полимерные подложки, на которых сейчас размещаются кристаллы подавляющего большинства центральных и графических процессоров, а также многих других микросхем. В составе Glass Core Substrate используются сквозные стеклянные каналы высокой плотности (TGV), которые позволяют обеспечить более высокую плотность проводящих каналов по сравнению с традиционными актуальными решениями.

Новая подложка представляет собой стеклянный лист с множеством крошечных сквозных отверстий, на стенки которых нанесён слой металла. Через них обеспечивается соединение выводов полупроводникового кристалла с контактами, которые идут уже непосредственно к материнской плате. Производитель отмечает, что в составе Glass Core Substrate применяется запатентованная технология более надёжного сцепления стеклянной основы и металла, чего было сложно добиться при использовании традиционных методов сборки чипов.

Компания также указывает, что новая подложка поддерживает масштабирование и может применяться для производства микросхем разной конфигурации и производительности, в том числе и с очень большими подложками. Для обеспечения качественной передачи больших объёмов сигналов и высокой плотности в ограниченном пространстве подложка должна обладать высоким соотношением толщины стекла к диаметру переходного отверстия (чем выше соотношение, тем труднее его обрабатывать). Стеклянная подложка DNP имеет высокое соотношение сторон 9+ и обладает достаточными адгезионными свойствами для тонкой электрической разводки.

Тайваньский производитель ABF-подложек Unimicron Technology сообщил, что спрос на высокопроизводительные электронные компоненты настолько высок, что производственные мощности компании в течение ближайших пяти лет будут перегружены.

Источник изображения: unimicron.com

Unimicron специализируется на выпуске ABF-подложек (Ajinomoto Build-up Film), необходимых для чипов, которые применяются в потребительских компьютерах, серверах и игровых консолях, а также многих других устройствах. Клиентами компании являются Intel, Apple, AMD и NVIDIA. В ходе общения с аналитиками после отчёта о финансовых результатах президент Unimicron Майкл Шэнь (Michael Shen) заявил, что мощности компании забиты как минимум до 2027 года. Сегодня акции производителя подорожали на 4,6 % до рекордно высокой отметки. «Сейчас клиенты обсуждают с нами заказы на 2027, 2028, 2029 и 2030 годы. Сроки поставки нового оборудования могут составить от двух до трёх лет», — заявил господин Шэнь.

Крупнейшие игроки на рынке процессоров, включая Intel, AMD и NVIDIA полностью зависят от поставок ABF-подложек. Это означает, что даже несмотря на все усилия правительств и многомиллиардные инвестиции в наращивание производства отсутствие этого компонента может на годы затормозить объёмы производства. По словам президента Unimicron, существующие клиенты компании заняли её производственные мощности на несколько лет вперёд, а у новых игроков могут возникнуть проблемы с поставками материала.

Производители ABF-подложек долгое время неохотно инвестировали в расширение предприятий из-за прошлых периодов нестабильности рынка, что привело к дефициту продукта. За последние три года акции Unimicron выросли более чем в десять раз.

Являющаяся поставщиком Intel компания Austria Technologie & Systemtechnik AG (AT&S) планирует стать ведущим поставщиком особого материала, который необходим для производства высокопроизводительных передовых электронных компонентов, использующихся в ПК и дата-центрах.

Источник: pexels.com

Как заявил глава компании Андреас Герстенмайер (Andreas Gerstenmayer), в ближайшие четыре года AT&S станет одним из трёх крупнейших в мире производителей ABF-подложек (Ajinomoto Build-up Film). Для этого компания увеличит инвестиции в новый научно-исследовательский центр в своей штаб-квартире (€500 млн), а также в завод в Малайзии ($2 млрд). Мировые бренды, в том числе Intel, AMD и NVIDIA, вынуждены бороться за поставки ABF-подложек, число которых ограничено — их дефицит также стал наблюдаться в последнее время. По оценкам господина Герстенмайера, в последние полтора года спрос на данный компонент существенно вырос, и дефицит плёнок сохранится как минимум до 2025 года.

Для получения гарантий стабильных долгосрочных поставок чипмейкеры открыли новые способы оплаты заказов — теперь они начали финансировать научно-исследовательские проекты и напрямую инвестировать в капитал поставщиков. Иными словами, они резервируют производственные мощности ещё на этапе их постройки. Продажи ABF-подложек резко выросли в начале двухтысячных с интернет-бумом, но во второй половине 2010-х резко упали на фоне того, что смартфоны стали заменять ПК. Спрос на них снова стал расти в 2018 году, когда началось развёртывание сетей 5G — они обусловили спрос на более мощные серверные чипы для работы облачной инфраструктуры, искусственного интеллекта и автопилота в машинах нового поколения.

Источник: pexels.com

Intel, AMD и NVIDIA используют ABF-подложки для самых мощных полупроводниковых компонентов в мире. Однако производители этих плёнок неохотно инвестируют в них из-за предшествовавших спадов, которые влекли за собой убытки. По прогнозам аналитиков Citigroup, предложение по ABF-подложкам будет расти на 16 % в год до 2024 года, при этом отставая от спроса на 18–19 %. Сама AT&S прогнозирует рост рынка не менее чем на 12 % в год до 2026 года. Компонент будет играть всё более важную роль в продажах компании, которые вырастут до €3 млрд к 2025 году. Австрийский производитель даже был вынужден отказаться от некоторых других продуктов, на которые наблюдался спрос.

Завод AT&S по производству ABF-подложек в китайском Чунцине уже работает на полную мощность; удовлетворению мирового спроса на компонент поможет новый завод в Малайзии. Решающее значение для австрийского бренда будут иметь квалифицированная рабочая сила в Азии, где базируются другие ключевые игроки рынка. Ведущими производителями ABF-подложек являются тайваньская Unimicron и японская Ibiden.

По данным DigiTimes, объёмы поставок подложек, нехватка которых является одной из причин дефицита новейших поколений процессоров AMD и Intel, а также графических карт NVIDIA и AMD, могут увеличиться к концу 2021 или началу 2022 года. Производители этих компонентов из Тайваня и Китая начали наращивать мощности для их выпуска.

Источник изображения: Shutterstock

Плёночные подложки типа ABF очень важны для полупроводниковой отрасли, поскольку они предназначены для размещения чипов на текстолите при производстве процессоров. Последнее время компании AMD, Intel и NVIDIA занимались активным поиском новых поставщиков, а также инвестициями в партнёров, производящих подложки.

AMD договорилась о поставках подложек из Японии, а также помогла южнокорейским и тайваньским производителям с наращиванием их мощностей. Тем временем Intel расширила свои партнёрские отношения с компаниями Ibiden, Unimicron, AT&S и Semco. NVIDIA тоже ищет новых поставщиков и предлагает более высокие цены компаниям, производящим материалы для ABF-подложек. Однако с кем именно она ведёт переговоры — не уточняется.

По данным отраслевых источников, Unimicron планирует построить новый завод по производству подложек в тайваньском городе Янмэй. Старт строительства фабрики запланирован на 2022 год. Основным клиентом производителя станет Intel. Компания Kinsus Interconnect Technology приступила к строительству завода на Тайване. Ожидаемый старт производства должен состояться в 2022 году.

Ещё один производитель подложек, компания Nan Ya PCB, развёртывает новый завод в китайском Куньшане, а также возводит новые линии по производству подложек на Тайване, которые будут полностью готовы к эксплуатации к концу текущего или началу следующего года.

Во время квартальной отчётной конференции глава AMD Лиза Су (Lisa Su) уже обмолвилась о том, что компания начала вкладывать средства в увеличение объёмов производства подложек для своих процессоров, поскольку эта часть экосистемы стала узким местом в условиях всеобщего дефицита. Как выясняется, новые мощности партнёры AMD действительно строят на деньги «красной» компании.

Источник изображения: Insider

Как сообщает издание DigiTimes, тайваньские производители подложек Unimicron Technology, Nan Ya PCB и Kinsus Interconnect Technology вовлечены в переговоры с компанией AMD. По условиям контракта, последняя вложится в строительство новых производственных линий по выпуску подложек, а партнёры в обмен обязуются использовать новые линии только для выпуска продукции для компании AMD.

Глава Intel Патрик Гелсингер (Patrick Gelsinger) недавно признался, что его компания тоже предпринимает меры для увеличения объёмов выпуска подложек, но делает это с использованием собственных производственных ресурсов. Ясно, что оба крупнейших производителя x86-совместимых процессоров столкнулись со схожими проблемами, но решают их по-своему.

Дефицит полупроводников на рынке объясняется сразу несколькими причинами. Одной из них является нехватка производственных мощностей для упаковки чипов, то есть размещения их на текстолите и превращение в пригодные к использованию изделия, а также тестирования их работоспособности. Портал Tom’s Hardware сообщает, что компании AMD и Intel собираются инвестировать в предприятия, которые занимаются упаковкой и тестированием чипов.

Ранее в этом году многие компании выразили желание увеличить мощности своих линий по сборке и тестированию чипов. Однако для больших игроков данного сегмента отрасли увеличение мощностей осложняется масштабами. Такую операцию невозможно провести в одночасье. Позже желание увеличить свои мощности выразили и менее крупные сборщики микросхем. Желание помочь им в этом выразили компании AMD и Intel.

«Я бы сказала, что спрос, если посмотреть на начало года, оказался существенно выше наших ожиданий. В отрасли происходят разные вещи. Мы очень тесно сотрудничаем с нашими партнёрами по цепочке поставок. Поэтому будь то проверка пластин или сборка и тестирование [готовых CPU, GPU и т.д.], объёмы поставок подложек — мы активно работаем над каждым отдельным аспектом производственной линии», — отметила глава AMD Лиза Су (Lisa Su) в интервью изданию SeekingAlpha.

У компании AMD ранее было своё производство, на котором она проводила сборку и тестирование микросхем. Однако в 2016 году она его продала, поскольку остро нуждалась в деньгах. Поэтому производитель центральных и графических процессоров сейчас очень заинтересован в инвестициях в сторонние компании, которые занимаются для неё сборкой и производством необходимых для этого компонентов, например подложек, поскольку это в конечном счёте позволит ему снизить дефицит своей продукции.

«В сфере производства подложек [для упаковки чипов] в последнее время не хватает инвестиций. Поэтому мы воспользовались возможностью и вложили средства в подложки, которые производятся и используются непосредственно для нужд AMD. В будущем мы планируем продолжать инвестировать в данный сектор», — отметила Лиза Су.

В последнем финансовом отчёте компания AMD отметила, что не сможет справиться с возросшим спросом на свои продукты, поскольку пока не в состоянии обеспечить производство достаточного количества чипов силами своих партнёров. Одной из причин она назвала нехватку мощностей у тех компаний, которые занимаются сборкой и тестированием процессоров.

В свою очередь у Intel имеются свои линии по сборке и тестированию чипов во многих странах. Но, судя по всему, собственных мощностей ей также не хватает, поскольку спрос на процессоры Intel существенно возрос за последние годы. Для обеспечения своих потребностей компания также решила вложиться в сторонние предприятия, которые занимаются сборкой и тестированием микросхем.

«Тесно сотрудничая с нашими партнёрами, мы используем нашу внутреннюю сборочную сеть для устранения ограничений, связанных с поставками подложек для наших чипов. Возможность, которая появится во втором квартале [этого года], позволит увеличить производство процессоров в 2021 на несколько миллионов единиц», — отметил глава Intel Пэт Гелсингер (Pat Gelsinger).

Компания Texas Instruments опубликовала свои планы в отношении расширения полупроводникового производства. Новая фабрика, способная работать с кремниевыми пластинами диаметром 300 миллиметров, будет построена в городе Чэнду (Chengdu), КНР. Об этом было объявлено на праздничном мероприятии, посвящённом открытию и вводу в эксплуатацию седьмого сборочно-тестового комплекса (assembly/test facility) TI, который был выкуплен у UTAC Chengdu Ltd. в декабре 2013 года.

Flip Chip в теории

Инвестировать в китайское производство Texas Instruments начала ещё в 2010 году, и теперь продолжает развивать и закреплять достигнутый на территории высокотехнологичной зоны Чэнду (Chengdu High-tech Zone) успех. Планируемое к открытию предприятие будет выполнять очень важную технологическую операцию, так называемую «wafer bumping» или процесс соединения кристалла с подложкой посредством специальных проводящих выступов. Эта технология используется при производстве микросхем типа Flip Chip, кристалл в которых устанавливается на подложку активной стороной вниз. Почти 40 % полупроводниковой продукции TI производятся с использованием данной технологии.

Wafer bumping на практике

Ввод в строй новой фабрики не должен повлиять на прогнозируемые капитальные затраты Texas Instruments, которые, как ожидается, будут оставаться примерно на том же уровне, что и ранее — порядка 4% от доходов компании. Texas Instruments уже имеет солидную клиентскую базу в пределах Китайской Народной Республики, и руководство компании справедливо полагает, что запуск новых предприятий позволит ещё более поднять уровень обслуживания и поддержки местных клиентов TI. Напоминаем, что Texas Instruments имеет производственные мощности по всему миру, от США и Японии до Шотландии и Филиппин.

Специальная комиссия при Администрации по охране окружающей среды приняла оценку воздействия на экологическую обстановку для участка земли, предназначенного для строительства нового завода TSMC.

Peter Ginter/Science Faction/Corbis

Речь идёт о площади в 53 гектара в центральной части Тайваня. Она выделена в рамках расширения Центрального тайваньского научного парка: здесь, помимо завода TSMC, расположатся предприятия Giant и ряда других компаний.

Новый завод TSMC будет выпускать микрочипы с применением 450-миллиметровых кремниевых пластин. У подложек такого размера площадь поверхности в два раза больше по сравнению с 300-миллиметровыми пластинами, что позволяет удвоить выпуск конечной продукции. Благодаря этому снизится себестоимость отдельного кристалла.

Firefly Productions/Corbis

TSMC сможет начать строительство предприятия уже в конце этого или в начале следующего года. Общие инвестиции в проект ожидаются на уровне $16,7 млрд.

Ввод завода в эксплуатацию запланирован на 2019 год. Предприятие создаст до 7000 новых рабочих мест, а годовой объём производимой продукции в денежном выражении на начальном этапе достигнет $6,7 млрд.

Похоже, у ведущих производителей микрочипов возникли затруднения с переходом на кремниевые подложки диаметром 450 мм. По крайней мере, как сообщают сетевые источники, внедрение соответствующей технологии корпорацией Intel задерживается.

Сейчас Intel работает с 300-миллиметровыми пластинами. У подложек диаметром 450 мм площадь поверхности больше в два раза, что позволяет удвоить выпуск конечной продукции. Благодаря этому понижается себестоимость отдельного кристалла.

Предполагалось, что Intel будет применять 450-миллиметровые пластины на орегонском заводе D1X, на котором в настоящее время используются подложки диаметром 300 мм и 22-нанометровая технология. Но, как теперь сообщается, новая методика будет внедрена, скорее всего, только к концу текущего десятилетия.

Дело в том, что Intel пересмотрела в сторону уменьшения инвестиции в ASML. Эта нидерландская компания является одним из крупнейших производителей фотолитографических систем для микроэлектронной промышленности. Компания производит оборудование для изготовления СБИС, таких как чипы памяти RAM, флеш-память и микропроцессоры.

Intel уже вложила в ASML «миллиарды долларов», но теперь, как отмечается, финансирование скорректировано в соответствии с собственным графиком нидерландской компании. Это, впрочем, не означает, что проект по внедрению оборудования для работы с 450-миллиметровыми подложками будет свёрнут.

На протяжении текущего года китайские производители жидкокристаллических панелей всё агрессивнее наступают на рынок и увеличивают производственные мощности. Как отмечают отраслевые обозреватели, их влияние на отрасль растёт, особенно это касается сегмента телевизионных панелей.

Компании BOE Technology и China Star Optoelectronics Technology (CSOT) недавно запустили массовое производство на своих линиях 8.5G. При этом они почти полностью загрузили свои мощности. Это серьёзный вызов тайваньских конкурентам, отмечает источник.

Совокупный объём выпуска подложек тайваньских компаний AU Optronics (AUO) и Chimei Innolux (CMI) составляет 114 тысяч единиц в месяц. Тогда как BOE в сентябре поставила на рынок 90 тысяч таких основ, CSOT выпустила их 100-тысячной партией и планирует увеличить месячный объём отгрузок до 130 тысяч к концу 2013 года. Производитель Hefei Xinsheng Optoelectronics, главным инвестором которого является BOE, также планирует к 2014 году увеличить объём выпуска подложек на линии 8.5G до 90 тысяч. Таким образом, Китай уже в ближайшее время будет выпускать 200-300 тысяч подложек в месяц.

Интересно отметить, что тайваньские производители в 2013 году увеличат производство своих ЖК-панелей всего на 0,2%. В итоге их общая доля на мировом рынке сократится примерно на 0,9%. Тайваньские компании не намерены существенно расширять производство из-за финансовых проблем. А вот китайские компании получают финансовую поддержку от правительства, что позволяет им подавлять конкурентов.

Материалы по теме:

• Apple не собирается в дальнейшем использовать технологии Samsung;
• Доля LG и Samsung на рынке панелей для планшетов может резко сократиться;
• Обозреватели рынка пророчат тайваньской индустрии дисплеев сложные времена.

Источник:

• Digitimes