TSMC kooperiert mit Ibiden und Innolux zur Weiterentwicklung der Glassubstrat-Packaging-Technologie; CoPoS Advanced Packaging-Validierungsdaten erstmals veröffentlicht

TradingKey - Laut einem Bericht von Digitimes vom 16. Juni hat TSMC ( TSM) vor kurzem erstmals bekannt gegeben, dass das Unternehmen mit dem führenden ABF-Substratlieferanten Ibiden und dem Panel-Hersteller Innolux zusammenarbeitet, um gemeinsam die Anwendung von Glassubstraten in der nächsten Generation der Advanced-Packaging-Technologie, CoPoS, zu validieren. Dieser Schritt deutet darauf hin, dass sich der Wettbewerb im Bereich Advanced Packaging von der Wafer-Ebene auf die Panel-Ebene ausweitet.

Was die Marktreaktion betrifft, schlossen die in den USA börsennotierten Aktien von TSMC am Montag um 4,12 % höher bei 441,40 $. Ibiden, ein Kernlieferant für Packaging-Substrate von KI-Chips, profitierte von einer kollektiven Rallye bei MLCC-bezogenen Aktien und stieg am 15. Juni um über 19 % auf ein Allzeithoch im Tagesverlauf, sah sich jedoch heute Gewinnmitnahmen gegenüber und verlor an Aufwärtsdynamik.

[Aktienkursverlauf von Ibiden am 16. Juni, Quelle: TradingView]

CoPoS steht für Chip-on-Panel-on-Substrate und konzentriert sich auf die Verlagerung des Packagings von traditionellen kreisförmigen Wafer-Level-Prozessen zu großflächigen rechteckigen Panel-Level-Prozessen. Die bestehende CoWoS-Technologie von TSMC ist bereits mit der 5,5-fachen Reticle-Größe in die Massenproduktion gegangen und soll bis 2028 auf die 14-fache Reticle-Größe skaliert werden, wobei zu diesem Zeitpunkt etwa 10 große Rechen-Dies und 20 HBM-Stacks integriert werden könnten.

Da die Packaging-Größen zunehmen, stoßen herkömmliche organische Substrate und Silizium-Interposer auf Engpässe in Bereichen wie Verzug und Signalverlust, während rechteckige Panels die Materialausnutzung von weniger als 70 % auf Wafer-Ebene auf über 90 % steigern können.

Laut Quellen aus der Lieferkette zeigen Simulationsergebnisse der dreiseitigen Zusammenarbeit, dass Glassubstrate den Packaging-Verzug um 16 % verbessern, den effektiven Wärmeausdehnungskoeffizienten um 19 % senken und den effektiven Elastizitätsmodul um 31 % erhöhen können. In Bezug auf die Power Integrity sank der Widerstand um 27 % und die Induktivität um 42 %. Das Testmuster verwendete ein 0,8 mm dickes Glaskernsubstrat mit einer 5x-Reticle-CoW-Packaging-Spezifikation und Gesamtabmessungen von 85x110 mm, was es in die Klasse für großformatiges KI-GPU-Packaging einordnet. Während der Tests trat kein schwerwiegender Verzug oder Delamination auf. In einem Vergleich erklärte TSMC, dass Glassubstrate "dünn und dennoch mit besserem COP" sein können, während organische Substrate "dick, aber mit schlechterem COP" sind.

Ibiden ist derzeit ein wichtiger Substratlieferant für NVIDIA ( NVDA) und AMD ( AMD) KI-Chips und hat eine Investition von 500 Milliarden Yen angekündigt, um sein Werk in der Präfektur Gifu auszubauen. Die Beteiligung von Innolux wird von der Branche als entscheidender Meilenstein für den Einstieg von Panel-Herstellern in den Bereich der Glassubstrate angesehen; Panel-Hersteller besitzen einen natürlichen Vorteil bei der Verarbeitung großformatiger Gläser und können nach entsprechenden Modifikationen Substrate handhaben, die um ein Vielfaches größer sind als die Fläche eines Wafers.

TSMC-Chairman C.C. Wei gab auf einer Hauptversammlung Anfang Juni bekannt, dass das Unternehmen eine CoPoS-Pilotlinie eingerichtet hat und erwartet, innerhalb von 2 bis 3 Jahren eine großflächige Massenproduktion zu erreichen. Branchenkenner wiesen darauf hin, dass die flächendeckende Einführung von Glassubstraten noch die Lösung technischer Kernprobleme erfordert, wie etwa die Kupferfüllung für Through-Glass Vias (TGV), die Kontrolle von großflächigem Verzug und die Steigerung der Ausbeute.