TSMC Hợp tác với Ibiden và Innolux để Thúc đẩy Công nghệ Đóng gói Chất nền Thủy tinh; Dữ liệu Xác thực Đóng gói Tiên tiến CoPoS lần đầu tiên được tiết lộ

TradingKey - Theo báo cáo của Digitimes vào ngày 16/6, TSMC ( TSM) gần đây đã lần đầu tiên tiết lộ rằng họ đang hợp tác với nhà cung cấp chất nền ABF lớn là Ibiden và nhà sản xuất tấm nền Innolux để cùng thẩm định việc ứng dụng chất nền thủy tinh trong công nghệ đóng gói tiên tiến thế hệ tiếp theo, CoPoS. Động thái này cho thấy cuộc cạnh tranh trong lĩnh vực đóng gói tiên tiến đang mở rộng từ quy trình cấp độ tấm wafer sang cấp độ tấm nền.

Về phản ứng của thị trường, cổ phiếu niêm yết tại Mỹ của TSMC đã đóng cửa tăng 4,12% ở mức 441,40 USD vào thứ Hai. Ibiden, nhà cung cấp chất nền đóng gói cốt lõi cho chip AI, đã hưởng lợi từ đợt tăng giá chung của các cổ phiếu liên quan đến MLCC, tăng hơn 19% vào ngày 15/6 để đạt mức cao kỷ lục trong phiên, nhưng đã đối mặt với áp lực chốt lời vào hôm nay, khiến đà tăng bị chững lại.

[Xu hướng giá cổ phiếu của Ibiden vào ngày 16/6, Nguồn: TradingView]

CoPoS là viết tắt của Chip-on-Panel-on-Substrate, tập trung vào việc chuyển đổi quy trình đóng gói từ cấp độ tấm wafer hình tròn truyền thống sang quy trình cấp độ tấm nền hình chữ nhật có diện tích lớn hơn. Công nghệ CoWoS hiện tại của TSMC đã đi vào sản xuất hàng loạt ở kích thước reticle gấp 5,5 lần và dự kiến sẽ mở rộng lên gấp 14 lần vào năm 2028, tại thời điểm đó, nó có thể tích hợp khoảng 10 chip tính toán lớn và 20 ngăn xếp HBM.

Khi kích thước đóng gói mở rộng, các chất nền hữu cơ truyền thống và lớp đệm silicon gặp phải các nút thắt cổ chai trong các vấn đề như cong vênh và mất tín hiệu, trong khi các tấm nền hình chữ nhật có thể tăng hiệu suất sử dụng vật liệu từ mức dưới 70% ở cấp độ tấm wafer lên hơn 90%.

Theo các nguồn tin từ chuỗi cung ứng, kết quả mô phỏng từ sự hợp tác ba bên cho thấy chất nền thủy tinh có thể cải thiện tình trạng cong vênh khi đóng gói thêm 16%, giảm hệ số giãn nở nhiệt hiệu dụng xuống 19% và tăng mô-đun đàn hồi hiệu dụng thêm 31%. Về tính toàn vẹn năng lượng, điện trở giảm 27% và độ tự cảm giảm 42%. Mẫu thử nghiệm sử dụng chất nền lõi thủy tinh dày 0,8 mm với quy cách đóng gói CoW kích thước reticle gấp 5 lần và kích thước tổng thể là 85x110 mm, đưa nó vào phân khúc đóng gói GPU AI quy mô lớn. Không có hiện tượng cong vênh nghiêm trọng hay bong tróc lớp nào xảy ra trong quá trình thử nghiệm. Trong một phép so sánh, TSMC tuyên bố rằng chất nền thủy tinh có thể "mỏng nhưng có COP tốt hơn", trong khi chất nền hữu cơ thì "dày nhưng có COP kém hơn".

Ibiden hiện là nhà cung cấp chất nền then chốt cho NVIDIA ( NVDA) và AMD ( AMD) cho các dòng chip AI, và đã công bố khoản đầu tư 500 tỷ Yên để mở rộng nhà máy tại tỉnh Gifu. Sự tham gia của Innolux được giới chuyên môn coi là cột mốc quan trọng đối với các nhà sản xuất tấm nền khi bước chân vào lĩnh vực chất nền thủy tinh; các nhà sản xuất tấm nền sở hữu lợi thế tự nhiên trong việc xử lý kính kích thước lớn và sau khi cải tiến, có thể xử lý các chất nền lớn gấp nhiều lần diện tích của một tấm wafer.

Chủ tịch TSMC C.C. Wei đã tiết lộ tại cuộc họp cổ đông vào đầu tháng 6 rằng công ty đã thiết lập một dây chuyền thí điểm CoPoS và kỳ vọng sẽ đạt được sản xuất hàng loạt quy mô lớn trong vòng 2 đến 3 năm tới. Những người trong ngành chỉ ra rằng việc áp dụng hoàn toàn chất nền thủy tinh vẫn cần giải quyết các vấn đề kỹ thuật cốt lõi như lấp đầy đồng cho lỗ thông xuyên thủy tinh (TGV), kiểm soát cong vênh trên diện tích lớn và nâng cao tỷ lệ thành phẩm (yield).