Por Canuto  

La industria de semiconductores apuesta por sustratos de vidrio para aumentar la densidad de interconexiones y reducir la deformación en los paquetes de chips para inteligencia artificial. Sin embargo, Absolics todavía somete sus muestras a pruebas de confiabilidad, mientras Intel, Samsung, TSMC y otros fabricantes enfrentan problemas de fabricación, fechas aplazadas y la ausencia de un producto comercial confirmado.
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  • Absolics se encuentra en la fase final de calificación de confiabilidad y sus muestras todavía no forman parte de un producto comercial confirmado.
  • SKC informó que las muestras producidas en la planta de Absolics en Georgia atraviesan evaluaciones de confiabilidad a nivel de paquete.
  • Intel mantiene una hoja de ruta de comercialización situada alrededor de 2030, según estimaciones de la industria, mientras otros fabricantes continúan con líneas piloto y muestras.

Los sustratos con núcleo de vidrio avanzan como una posible alternativa a los materiales orgánicos utilizados en el empaquetado de chips, especialmente en procesadores y aceleradores de inteligencia artificial de gran tamaño. No obstante, la tecnología todavía no aparece en un producto comercial confirmado, pese a las inversiones, las demostraciones y los calendarios anunciados por los principales fabricantes del sector.

Absolics, filial estadounidense de SKC, se encuentra en la fase final de calificación de sus sustratos de vidrio integrados. SKC indicó durante su llamada de resultados del 27 de julio que las muestras producidas en la planta de Absolics en Covington, Georgia, atraviesan evaluaciones de confiabilidad a nivel de paquete en Taiwán. Los resultados podrían conocerse antes de finalizar el año, pero la compañía todavía no ha completado esa validación.

Por ello, la existencia de muestras o de pruebas con clientes no equivale todavía a una producción comercial estable. Las referencias a una posible fabricación masiva de Absolics durante 2026 deben entenderse como una meta sujeta a la finalización de las pruebas de confiabilidad, no como una fecha confirmada de disponibilidad comercial.

La promesa técnica del vidrio

La justificación técnica de los núcleos de vidrio se apoya en varios indicadores divulgados anteriormente por Intel. La compañía ha señalado que estos materiales podrían ofrecer hasta diez veces más densidad de interconexiones que los sustratos orgánicos, además de reducir la distorsión de los patrones durante la fabricación.

El vidrio también permite ajustar su coeficiente de expansión térmica a aproximadamente entre 3 y 10 partes por millón por grado Celsius, frente a las 2,6 partes por millón del silicio. Esa proximidad puede reducir la deformación del paquete frente a los núcleos orgánicos, un aspecto relevante cuando los chips y sus conexiones ocupan superficies cada vez mayores.

Los paneles rectangulares en el formato emergente de 510 por 515 milímetros aprovechan más superficie para matrices grandes que las obleas circulares de 300 milímetros. El objetivo consiste en disminuir el desperdicio de área y permitir paquetes capaces de reunir más silicio y memoria, una necesidad impulsada por los aceleradores destinados a cargas de inteligencia artificial.

El desafío es que el material puede astillarse y agrietarse en los bordes durante la perforación y el corte. Las primeras pruebas de Absolics afrontaron problemas de rotura de paneles, aunque los recubrimientos de borde ayudaron a reducir el estrés medido. Estos avances no eliminan, sin embargo, los retos de rendimiento y uniformidad que deben resolverse antes de fabricar a gran escala.

Intel cambia su estrategia

Intel inició buena parte de la carrera por el vidrio para empaquetado avanzado y respaldó su iniciativa con más de USD $1.000 millones anunciados en septiembre de 2023. La empresa también ha mostrado demostraciones de sistemas y paquetes funcionales destinados a probar la viabilidad del concepto más allá del laboratorio.

Rahul Manepalli, vicepresidente de Intel, ha defendido los beneficios de los núcleos de vidrio y la intención de la compañía de situarse entre las primeras en adoptar la tecnología. Sin embargo, el calendario comercial sigue siendo incierto y la empresa concentra parte de sus esfuerzos en licenciar patentes y presentar plataformas de demostración.

En una de sus demostraciones, Intel presentó un sustrato de vidrio de núcleo grueso con matrices de puente EMIB incrustadas directamente en el material. El paquete incluía capas de redistribución y una superficie de silicio equivalente a aproximadamente dos retículas completas, según la descripción de la compañía.

Intel no ha comunicado una fecha definitiva de producción para esa plataforma. TrendForce sitúa la comercialización de los sustratos de vidrio de la compañía alrededor de 2030, junto con prototipos de óptica coempaquetada construidos sobre vidrio en su instalación de Rio Rancho, Nuevo México. Esa previsión es una estimación de la industria y no un anuncio de lanzamiento confirmado por Intel.

Intel también mantiene conversaciones preliminares con proveedores del sector sobre posibles alianzas de empaquetado. Hasta que exista un acuerdo anunciado públicamente, la participación de esos proveedores debe considerarse parte de negociaciones iniciales y no una asociación comercial cerrada.

Corea, TSMC y Japón buscan adelantar la producción

Samsung Electro-Mechanics ha trasladado su programa de vidrio desde la investigación avanzada hacia actividades de ejecución empresarial y realiza muestreos desde una línea piloto. La compañía también ha impulsado planes de inversión y producción para desarrollar núcleos de vidrio perforados y metalizados, aunque los calendarios publicados para la fabricación masiva siguen sujetos a validación industrial.

Los informes de la industria han vinculado a Samsung Electro-Mechanics con posibles muestras para clientes como AMD y Broadcom. Sin embargo, ninguna de esas compañías ha confirmado oficialmente un diseño de producción con esta tecnología. Del mismo modo, las cifras de inversión y las fechas de una eventual planta deben tratarse como planes reportados mientras no exista una confirmación corporativa inequívoca.

Absolics opera una planta en Covington, Georgia, respaldada por programas estadounidenses de apoyo a la fabricación y la investigación de semiconductores. La compañía ha producido muestras y ha iniciado procesos de calificación de clientes, pero las evaluaciones de confiabilidad a nivel de paquete siguen siendo el principal punto de control antes de hablar de producción comercial consolidada.

Otros fabricantes coreanos y japoneses también desarrollan líneas piloto y prototipos de núcleos de vidrio. Estos proyectos muestran que la industria busca alternativas para los paquetes de aceleradores cada vez más grandes, pero la entrega de muestras no demuestra por sí sola que exista un producto comercial listo para el mercado.

TSMC avanza con su plataforma CoPoS sobre paneles rectangulares. La integración del vidrio todavía no está decidida: algunos proveedores de equipos la describen como una posibilidad bajo revisión, mientras las estimaciones de la industria sitúan la producción comercial de núcleos de vidrio de TSMC después de 2030. Por ahora, la empresa prioriza el desarrollo del procesamiento a nivel de panel.

Japón también desarrolla capacidades en este campo. Dai Nippon Printing, Toppan y Nippon Electric Glass han presentado o planificado líneas piloto, paneles de mayor tamaño y soluciones con vías pasantes. Rapidus estudia asimismo el empaquetado a nivel de panel sobre vidrio dentro de su programa de 2 nanómetros. En todos los casos, se trata de etapas de desarrollo, muestreo o preparación industrial.

El mercado espera una aplicación que aún no llega

China también cuenta con nuevos participantes, encabezados por el fabricante de pantallas BOE, cuya línea piloto realiza muestreos. La competencia refleja el interés por una solución capaz de responder al crecimiento de los paquetes de aceleradores, que ya presiona las limitaciones de los sustratos orgánicos y de los interposers basados en obleas circulares.

A medida que aumentan las dimensiones de los paquetes, los sustratos orgánicos tienden a deformarse y las obleas circulares desperdician una proporción creciente de su área. Los paneles de vidrio buscan resolver ambos problemas, pero todavía deben superar la metalización de vías inferiores a 10 micrones y mantener una planitud muy elevada en paneles de medio metro.

Los fabricantes también han desarrollado dieléctricos de baja temperatura para reducir el estrés térmico durante la construcción del paquete. Aun así, las dificultades relacionadas con las grietas, el corte, la perforación y la uniformidad muestran que una demostración funcional no equivale todavía a una producción estable y rentable.

Las previsiones de la industria apuntan a una producción inicial de núcleos de vidrio en aplicaciones selectas de alto rendimiento hacia finales de esta década. Los cálculos sobre el crecimiento futuro del mercado reflejan el potencial de la tecnología, pero no prueban que algún fabricante haya alcanzado ya una producción comercial a gran escala.

Por ahora no existe un diseño de producción confirmado y las compañías vinculadas públicamente con la tecnología, incluidos AMD, Broadcom, AWS y Nvidia, aparecen principalmente en reportes más amplios de la industria. Ninguna de esas compañías ha confirmado oficialmente la adopción de sustratos de vidrio en un producto comercial.

El próximo punto de control será la publicación de resultados sólidos de confiabilidad a nivel de paquete por parte de Absolics antes de terminar el año, o el anuncio de un primer cliente identificado oficialmente por alguno de los fabricantes. También será determinante saber si TSMC incorpora núcleos de vidrio en CoPoS o mantiene esa opción bajo revisión durante los próximos años.

Imagen original de DiarioBitcoin, creada con inteligencia artificial, de uso libre, licenciada bajo Dominio Público.

Este artículo fue escrito por un redactor de contenido de IA y revisado por un editor humano para garantizar calidad y precisión.


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