GB200与玻璃基板:你我若有缘,还得等两年

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气势如虹的英伟达,一举一动都牵扯着产业敏感的神经。

近期摩根士丹利更新了英伟达GB200供应链的情况,提到英伟达GB200 DGX/MGX的供应链已经启动,而GB200将采用玻璃基板用于先进封装。

注意这个“将”字,从原报告来看原文是预计2年内使用,也就是说GB200极大概率或者是根本不用玻璃基板,但众多的解读却隐晦地归结于英伟达GB200很快采用玻璃基板,连带着玻璃基板上下游关联企业股票飘红。

有行业人士对此指出,作为英伟达最亲密的先进工艺和封装供应商,目前未见有台积电关于玻璃基板的规划,进一步验证了GB200的供应链里应该是没有玻璃基板的。即使是英伟达采用Absolics或其他试产的玻璃基板,最快的量产时间也在2026年左右,GB200与玻璃基板还隔了一个时间差。

渗透率将攀升至50%

业界之所以对玻璃基板如此“上心”,或玻璃基板承载了全村新希望。

回顾基板的演进历程可以发现,封装基板在过去几十年来已经历了多次转变,从金属框架、到陶瓷,再到有机基板以及近来大热的玻璃基板,以不断适应芯片高集成度、多IO、异构的发展趋势。

随着人工智能、数据中心、自动驾驶汽车、5G等高性能计算技术推动新一轮半导体增长周期,以及行业进入Chiplet的异构时代,先进封装技术成为推动行业进步的关键力量。在先进封装的浪潮中,随着对更强大计算的需求增加,半导体电路变得越来越复杂,信号传输速度、功率传输、设计规则和封装基板稳定性的改进将至关重要。

当前主流采用的有机基板虽然具有电常数低、质量密度低、生产效率高等优势,但由于其高耗能、膨胀与翘曲等硬性限制已难以“胜任”新需求,业界也致力于探索有机基板的真正替代者。

玻璃基板在这一历史节点挺身而出,接棒了这一重任:其可显著改善电气、机械性能和热稳定性,而且玻璃通孔之间的间隔小于100微米,可让芯片之间的互连密度提升10倍,实现更复杂的电路设计和更小的封装尺寸的同时,进一步降低功耗、提升信号传输速度。

得益于玻璃基板封装的天然优势,其应用也将持续扩容。有专家表示,预计首批采用玻璃基板的产品将是HPC、AI芯片等高集成、大算力、高互联芯片一旦玻璃基板技术渐渐成熟,成本下降,将延伸至笔记本电脑甚至移动设备芯片领域

多重助力之下,玻璃基板市场巨大的增长潜力也在展开:据有关机构预测,预计在未来三年内,玻璃基板在相关市场中的渗透率有望达到30%,而在五年内这一渗透率可能会进一步提升至50%以上。据Markets and Market报告,玻璃基板市场规模预计到2028年将达到84亿美元,复合年增长率为3.5%。

产业化尚需时日

尽管玻璃基板被视为下一个世代不可或缺的封装材料,但从产业化进程来看还需时日摸索。

毕竟作为新生事物,玻璃基板仍有现实的诸多挑战需要解决,如玻璃基板易碎性、与金属导线的附着力不足、通孔填充均匀性难以控制等问题,均需要通过技术创新和工艺改进来解决。此外,玻璃基板还涉及从材料端向下到制程端、设备端等供应链的革新和整合,以降低加工难度、提高良品率,才有望达成量产。

就算是投入已超十年的英特尔,最新公布的量产时间也排在2026年以后。

从目前产业化的三股势力来看,一是英特尔、三星等代工巨头;二是PCB和基板厂商;三是封测厂商。

作为行业先驱,英特尔已在玻璃基板技术上投入了大约十年时间。2023年9月,英特尔推出基于下一代玻璃基板开发的最先进处理器,计划于2026~2030年量产。并且,英特尔已在美国亚利桑那州投资超过10亿美元,用于建设研发产线。三星亦将玻璃基板视为芯片封装的未来,提出今年将建立一条玻璃基板原型生产线,目标是2025年生产原型,2026年实现量产。

代工巨头切入先进封装看起来已火力全开,英特尔、三星着力在先进封装领域寻求玻璃基板新支点实现追赶甚至超越,未来代工三大巨头在先进工艺的比拼也将是先进工艺和先进封装的全面战役。但反观台积电,却依旧按兵不动。

上述专家表示,台积电虽还未有相关动作,但应也在密切关注。台积电一向惯于确保新技术的成熟和可靠性之后再进行部署,以稳健风格践行成本和技术的平衡。目前台积电在CoWoS领域全力提升产能不急于投入巨资押注玻璃基板。而一旦台积电觉得时机成熟,将会大幅加码。

PCB或基板供应商则成为玻璃基板的另一股力量,美国康宁、美国申泰、日本Ibiden、日本旭硝子、LG Innoteck、韩国SK集团旗下的Absolics等在争先恐后押注玻璃基板。

在玻璃基板风起云涌之际,国内自然也不能缺席。尤其是国内企业近年来在PCB、先进封装等层面取得显著进步,而玻璃基板无疑是一次洗牌的大机会。目前来看,沃格光电、厦门云天半导体等企业取得了不同程度进展,在PCB领域的代表企业包括兴森科技、深南电路、珠海越亚等未来均有望在玻璃基板领域开辟第二增长曲线。

上述行业人士指出,不同厂商开发玻璃基板的逻辑不同,三星着重以面板厂的角度英特尔以Fab厂的制造思路出发,而诸如封装、PCB厂商也会参考过往的路线,因而可能技术路线有所差异,最终谁能率先大规模量产和应用还待时间检验。

应用端争先入场

大势所趋之下,拿到登上玻璃基板的船票也成为应用方不约而同的选择。

除英特尔、三星要切入先进封装领域大包大揽之外,苹果、AMD等大厂均表示将导入或探索玻璃基板。

苹果无疑起着行业风向标的作用。据悉,苹果也正积极探索将玻璃基板技术应用于芯片封装,这将进一步加速玻璃基板技术的突破和应用。

AMD也在对全球主要玻璃基板样品进行性能评估测试,业界预测AMD最早于2025-2026年导入玻璃基板,以提升其HPC产品的竞争力。据悉,此次参与的上游企业包括日企新光电气、台企欣兴电子、韩企三星电机和奥地利AT&S。

对于国内来说,在先进工艺代工、光刻机进口等全面受阻的情形下,要想持续迭代,先进封装是一大助力。据相关调研,国内目前已有十来家正在研发或正在规划采用玻璃基板用于AI处理器的先进封装,目前玻璃基板厂、封装厂商、TGV设备商正批量供应打造国产先进制程的供应链。

上下游的齐齐呐喊和助阵,让业界普遍预估玻璃基板最早将于2026年量产,而产业链的格局也将在各方势力的角逐中走向明朗。

伴随着先进封装的潮起,玻璃基板已成为重塑产业格局、决定未来胜负的重要战场之一。而每一次的产业更迭,带来了都是波及全产业链的洗牌和重构。

上述专家最后表示,玻璃基板替代引发的先进封装之战早已开启,下已进入建立产业链协同生态的关键时期,中国方阵需要通力合作持续攻关在玻璃基板新世代争夺更多的话语权,国内才能在未来的芯片战争中获得更大的赢面不能再亦步亦趋了。

责编: 张轶群
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