es.wedoany.com Noticia: Las empresas chinas están acelerando la verificación de pruebas piloto y el despliegue de producción en masa de sustratos de vidrio TGV (Through Glass Via), considerados un material clave para el empaquetado avanzado de próxima generación, y este sector se encuentra en una ventana crítica para su industrialización.
A medida que los parámetros de los grandes modelos evolucionan hacia billones, el área de los chips de IA aumenta continuamente y la generación de calor se intensifica, los materiales tradicionales de empaquetado con sustratos de silicio son propensos a deformarse. Los sustratos de vidrio TGV, gracias a sus ventajas como bajas pérdidas, resistencia a la deformación, soporte para producción en paneles de gran tamaño y un costo de material muy inferior al de los sustratos de silicio, se convierten en la opción ideal para el campo del empaquetado avanzado. La industria considera generalmente 2026 como la ventana crítica para la industrialización de los sustratos de vidrio.
Un sustrato de silicio es como una ciudad plana: cuanto más densos son los transistores, más fácil es que las señales se congestionen y mayor es el calor generado. En cambio, un sustrato de vidrio TGV es como construir rascacielos en esa ciudad: al perforar millones de microagujeros pasantes en el vidrio y rellenarlos con metal, se logra una interconexión vertical entre las capas superior e inferior del chip, acortando significativamente la distancia de transmisión de señales y aumentando la densidad de interconexión. Sin embargo, el vidrio en sí mismo es frágil y duro, con requisitos extremadamente altos en cuanto a fórmula, pureza y estabilidad térmica; cualquier mínimo defecto se amplifica en los procesos posteriores.
Un responsable de una empresa de sustratos de vidrio para pantallas en Xianyang, Shaanxi, indicó que es necesario construir un sistema de innovación tecnológica con colaboración integrada en materiales, procesos y equipos, centrándose en resolver cómo fabricar productos de calidad. El desarrollo de equipos se enfoca principalmente en superar los desafíos de los equipos térmicos centrales, como los ladrillos de desbordamiento y los canales de platino. El rendimiento de algunos procesos clave, como el grabado profundo inducido por láser y la metalización de agujeros, ya es superior al de algunas muestras de referencia importadas, y se espera completar la primera ronda de verificación de procesos dentro de este año.
La actualización de la demanda aguas abajo está impulsando a las empresas de sustratos de vidrio aguas arriba a acelerar la investigación y el desarrollo de pruebas piloto. Para transformar las "muestras" en "productos", aún es necesario superar el umbral de la fabricación industrial. Actualmente, las empresas chinas, basándose en su experiencia acumulada en vidrio para pantallas, están acelerando la transferencia de tecnologías centrales y planificando nuevas líneas de producción.
Los sustratos de vidrio para pantallas producidos en una línea de producción de sustratos de vidrio de alta generación en Bengbu, Anhui, comparten un alto grado de homología en los procesos subyacentes con los sustratos de vidrio para empaquetado de chips de IA, con requisitos extremadamente altos en cuanto a planitud superficial, estabilidad térmica y tasa de defectos. El responsable de la línea de producción afirmó que las tecnologías centrales acumuladas en esta línea sientan las bases para la futura nacionalización de los sustratos de vidrio para empaquetado de semiconductores.
Basándose en esta "homología" de los procesos subyacentes, las empresas chinas están transfiriendo la experiencia madura del vidrio para pantallas al campo del empaquetado avanzado de semiconductores y están comenzando a planificar nuevas líneas de producción dedicadas a sustratos de vidrio TGV, para garantizar el control autónomo de los materiales de empaquetado de alta gama.
La aplicación práctica de los sustratos de vidrio TGV requiere completar un complejo procesamiento posterior, donde la perforación de alta densidad a nivel micrométrico es un desafío clave. Perforar con precisión millones de agujeros pasantes en un vidrio de aproximadamente 0,8 mm de espesor, asegurando que todos los agujeros estén conectados y que las paredes sean lisas y sin microgrietas, es crucial. Una empresa de procesamiento de precisión de materiales frágiles en Changsha, Hunan, ha adoptado el proceso de grabado inducido por láser más reciente, logrando actualmente una tasa de no penetración de 0 ppm en millones de agujeros pasantes.
El sector de los sustratos de vidrio TGV está transitando de la verificación técnica a la producción en pequeños lotes. Varias empresas líderes chinas ya han iniciado plenamente los preparativos para sus líneas de producción. Jiang Nan, presidente de Lens Technology para China, presentó que actualmente los productos de sustratos de vidrio TGV están siendo sometidos a múltiples pruebas y envíos de muestras para verificación con clientes nacionales e internacionales. En el proceso de grabado inducido por láser, se han completado múltiples rondas de pruebas y se han determinado los parámetros óptimos. La empresa planea construir una planta dedicada de 30.000 metros cuadrados para sustratos de vidrio y líneas de producción auxiliares, y se espera que el proyecto entre en funcionamiento oficial a finales de este año, preparándose para la producción en masa posterior.
Según las predicciones de instituciones de investigación de mercado internacionales, para 2030, el mercado global de empaquetado avanzado se acercará a los 80.000 millones de dólares. Peng Shou, académico de la Academia China de Ingeniería, afirmó que, con la explosión de la demanda de potencia de cálculo de IA, los materiales de empaquetado tradicionales se están acercando a sus límites físicos. Los sustratos de vidrio TGV, como base clave para el empaquetado avanzado de próxima generación, se están convirtiendo en una nueva variable que remodela el panorama global de la industria de semiconductores.
Peng Shou señaló que, actualmente, la industria global de sustratos de vidrio para empaquetado avanzado de semiconductores presenta una tendencia general de "inicio temprano en Europa y América, aceleración en la captura por parte de Asia-Pacífico y rápida reestructuración del panorama". China ya ha formado cuatro clusters industriales de sustratos de vidrio en Hefei, Bengbu, Xianyang y Chengdu. Apoyándose en la experiencia acumulada en el campo del vidrio para pantallas, los sustratos de vidrio TGV de fabricación nacional están acelerando la ruptura de las barreras tecnológicas extranjeras. Sin embargo, para transformar las muestras de laboratorio en productos de línea de producción, se requiere una colaboración interdisciplinaria entre las tres grandes industrias: materiales, mecanizado de precisión y ensamblaje y prueba de semiconductores. Peng Shou predice que, desde la disipación de calor de la gran potencia de cálculo de IA hasta la transmisión de alta frecuencia de 6G, pasando por la economía de baja altitud y las nuevas energías, los sustratos de vidrio TGV podrían formar un nuevo sector valorado en billones de yuanes para el final del "Decimoquinto Plan Quinquenal".
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