[Reportage] Absolics Gumi R&D Center „Glassubstrat wird ein ‚Game Changer‘ in der Verpackung sein“

„Wenn Glassubstrate in Rechenzentren verwendet werden, kann der Umfang der Datenverarbeitung um das Achtfache gesteigert und der Stromverbrauch um die Hälfte gesenkt werden. Dies wird zu einem ‚Game Changer‘ bei der Halbleiterverpackung werden.“

Am 2. Absolics Gumi Forschungs- und Entwicklungszentrum in Gyeongbuk. Als er einen staubdichten Anzug trug und die Fabrik betrat, erregte transparentes Glas Aufmerksamkeit. Es handelt sich um ein Glas, das als Substrat für Halbleiterverpackungen verwendet wird. Bei genauerem Hinsehen entdeckte man zahlreiche feine Löcher. Es wird ein Through-Glass Via (TGV) gebildet und ein Hohlraum zum Einbetten eines mehrschichtigen Keramikkondensators (MLCC) geschaffen.

Nach der Bestrahlung des Glases mit einem Laser wird durch einen Ätzprozess ein feines Loch erzeugt, durch das der TGV montiert werden kann. Ein Beamter von absolics erklärte: „Es erfordert ein hohes Maß an Technologie, um einen feinen Raum auf dem Glas zu schaffen.“ Ein Glassubstrat, auf dem passive Elemente wie MLCC montiert sind, durchläuft einen Prozess des Stapelns einer Isolierschicht. Als Isoliermaterial wird Ajinomoto Build-up Film (ABF) verwendet. Auf dem laminierten Substrat wird durch einen digitalen Belichtungsprozess und einen Ätzprozess ein Schaltkreis gebildet. Ein Beamter von absolics betonte: „Auf Glas mit einer sauberen Oberfläche ist es möglich, eine Verdrahtungsbreite von 2 mm oder weniger zu realisieren. Es ist mehr als die Hälfte dünner als eine Leiterplatte (PCB) aus Kunststoff.“

Das Glassubstrat zeigte nach Abschluss des Galvanisierungsprozesses eine Kupferfarbe. Es kann als Verpackungsplatine verwendet werden, indem es durch Die geteilt und mit einem Bump mit dem Chip verbunden wird. Ein Beamter von absolics sagte: „Wir haben nur Glas als Kernmaterial verwendet und es ist mit dem allgemeinen Verpackungsprozess kompatibel.“ Der geteilte Stempel wird einer seitlichen Bearbeitung unterzogen, so dass er problemlos von der Hand einer Person berührt werden kann.

Das absolics GumiR&D Center wurde im Juli letzten Jahres gegründet. Es begann, als SKC im Jahr 2018 zum ersten Mal weltweit das Geschäft mit Glassubstraten überprüfte. Damals kamen und gingen ausländische Unternehmen und Personalmitarbeiter, um die Machbarkeit zu prüfen, doch als das anhaltende COVID-19 das Reisen erschwerte, wurde ein In Gumi wurde eine Forschungs- und Entwicklungsbasis eingerichtet. Dann, im November letzten Jahres, wurde absolics, eine Tochtergesellschaft von SKCs Glassubstrat, offiziell gegründet. Ein absolics-Mitarbeiter sagte: „Wir haben Gumi aufgrund der aktiven Solar- und Displayindustrie als unsere Forschungs- und Entwicklungsbasis ausgewählt.“ Mehr als 10 koreanische und ausländische Unternehmen beteiligen sich an der Entwicklung und Kundenfreigabe von Glassubstraten vor der Massenproduktion. Es ist mit 17 Anlagen ausgestattet, die für die Herstellung von Glassubstraten erforderlich sind.

Der Grund, warum Glas als bahnbrechend für Halbleiterverpackungen gilt, liegt in seiner Hitzebeständigkeit. Ein Beamter von absolics sagte: „Das im bestehenden PCB-Substrat verwendete Kunststoffmaterial verformte sich, selbst nachdem es nur einem Belichtungsprozess von 200 Grad oder mehr unterzogen wurde, was es schwierig machte, gleichmäßige Bumps anzubringen.“ Die Realisierung einer Verdrahtungsbreite von 2㎛ oder weniger ist ebenfalls eine Stärke. Im Vergleich zur aktuellen Platinenindustrie, die eine Verdrahtungsbreite von 10 µm eingeführt hat, ist sie bemerkenswert dünn. Durch die Einbettung von MLCC beträgt die Dicke des Kernsubstrats ebenfalls nur 0,7㎜. Bestehende Halbleitersubstrate mussten über ein Zwischensubstrat namens Silizium-Interposer mit Halbleiterchips verbunden werden. Absolics ging davon aus, dass das Glassubstrat für Hochleistungsrechnen (HPC) verwendet werden würde. Die Halbleiterindustrie nutzt aktiv heterogene Verpackungen als Leistungsverbesserung bei der Mikroverarbeitung hat seine Grenze erreicht. Ein Glassubstrat mit eingebauten passiven Elementen kann mehr Chips gleicher Größe integrieren. Auch der Stromverbrauch wird um die Hälfte reduziert. Absolics hat letzten Monat mit dem Bau einer 12.000㎡ großen Glassubstratanlage in Georgia, USA, begonnen. Sie werden rund 240 Millionen USD (ca. 309 Milliarden KRW) investieren, um bis 2024 eine jährliche Produktionskapazität von 48.000 Blatt sicherzustellen. Absolics fördert einen Plan zur Erweiterung der Anlage auf 72.000㎡durch die Investition weiterer 360 Millionen USD (ca. 464 Milliarden KRW). .Ein absolics-Beamter sagte: „Das Anwendungsspektrum von Glassubstraten wie Rechenzentren, autonome Autos und die Raumfahrtindustrie ist unendlich. Wir werden ein Massenproduktionssystem für die Kommerzialisierung aufbauen.“ Prognose für den Markt für Halbleiterverpackungen mit hoher Leistung Computing (HPC)Quelle: Yole DevelopmentGumi (Gyeongbuk) =

Von Mitarbeiterreporter Yun-Sub Song ([email protected])