La división Electromecánica de Samsung está avanzando hacia la producción de semiconductores con sustratos de vidrio en su carrera contra Intel.

Samsung entra en otra área competitiva de los mercados, compitiendo contra Intel y otros en sustratos de vidrio

Parece que el futuro de los semiconductores está en los sustratos de vidrio, mientras empresas como Intel y Samsung luchan entre sí para iniciar la producción lo antes posible.

Anteriormente informamos sobre cómo el departamento de Electromecánica de Samsung ha trasladado sus recursos de I+D a sustratos de vidrio en un intento de explorar un horizonte comercial potencial no explotado por otros líderes de la industria. A pesar de que el estándar está disponible desde hace algunos años, los envases con sustratos de vidrio no han avanzado mucho en los mercados, pero parece que esto podría cambiar en el futuro.

El medio coreano ET News informa que Samsung planea construir una línea de producción «piloto» para su tecnología de embalaje de próxima generación para finales de este año, con una fecha de finalización fijada para septiembre. El concepto de sustratos de vidrio de Samsung se lanzó inicialmente al mercado en CES 2024, donde la firma lo reveló como una visión para el futuro. Aunque estos nuevos semiconductores se encuentran en su etapa ingenua en cuanto a I+D, el gigante coreano ha decidido que ahora podría ser el mejor momento para entrar en producción, superando potencialmente a sus competidores si sus ambiciones se hacen realidad.

Hablando de sustratos de vidrio, hablemos de en qué se diferencian. El tipo semiconductor tiene numerosos beneficios, como una mayor resistencia del embalaje, que garantiza una mayor durabilidad y confiabilidad, y una mayor densidad interconectada, ya que el vidrio suele ser mucho más delgado que el material orgánico, lo que permite la integración de múltiples transistores en un solo paquete. Se dice que supera los defectos asociados con los métodos tradicionales y abre una nueva ola de innovación para chips informáticos que emplean sustratos de vidrio.

Será interesante ver qué impacto puede lograr Samsung con los sustratos de vidrio porque Intel ha sido un actor durante mucho tiempo en este segmento en particular, probablemente siendo pionero en esta tecnología. Sin embargo, Samsung planea producir sustratos de vidrio para 2026, lo que podría ponerlo a la cabeza a la hora de cronometrar los mercados.

Fuente de noticias: ET News

Hoy en día, cuando hablamos de lo que sigue para el diseño de chips, nos centramos en cosas como incluir más núcleos, aumentar las velocidades de reloj, reducir los transistores y el apilamiento 3D. Rara vez pensamos en el sustrato del paquete, que sostiene y conecta esos componentes. Hoy Intel, en medio de su reinvención como empresa de fundición, ha anunciado que ha logrado un gran avance en materiales de sustrato, y todo se trata de vidrio.

La compañía dice que su nuevo sustrato de vidrio, que llegará en diseños de chips avanzados a finales de esta década, será más fuerte y más eficiente que los materiales orgánicos existentes. El vidrio también permitirá a la empresa colocar más chiplets y otros componentes uno al lado del otro, algo que podría provocar flexión e inestabilidad con un paquete de silicio existente que utiliza materiales orgánicos.

«Los sustratos de vidrio pueden tolerar temperaturas más altas, ofrecer un 50% menos de distorsión del patrón y tener una planitud ultrabaja para mejorar la profundidad de enfoque para la litografía, y tienen la estabilidad dimensional necesaria para una superposición de interconexión de capa a capa extremadamente ajustada», dijo Intel en comunicado de prensa. Con estas capacidades, la compañía afirma que los sustratos de vidrio también aumentarán diez veces la densidad de interconexión, además de permitir «paquetes de factor de forma ultragrande con rendimientos de ensamblaje muy altos».

Poco a poco estamos empezando a ver cómo podrían ser realmente los futuros chips de Intel. Hace dos años, la compañía anunció su diseño de transistor «completo», RibbonFET, así como PowerVia, que permitiría a Intel trasladar la entrega de energía a la parte posterior de una oblea de chip. Al mismo tiempo, Intel también anunció que construiría chips para Qualcomm y el servicio AWS de Amazon.

Intel dice que primero veremos chips que utilizan sustratos de vidrio en áreas de alto rendimiento, como inteligencia artificial, gráficos y centros de datos. El avance del vidrio es otra señal de que Intel también está aumentando sus capacidades de embalaje avanzado para sus fundiciones en Estados Unidos. Eso es algo con lo que TSMC está tropezando con su planta de Phoenix, Arizona, que requerirá enviar materiales de chips de regreso a Taiwán para un embalaje avanzado.

Intel confirmó hoy formalmente que utilizaría sustratos de vidrio para embalajes avanzados en la segunda mitad de esta década. Intel espera que las propiedades mecánicas, físicas y ópticas superiores de los sustratos de vidrio permitan a la empresa construir sistemas en paquetes (SiP) multichiplet de mayor rendimiento, destinados principalmente a centros de datos. En particular, Intel espera que los sustratos de vidrio permitan SiP ultragrandes de 24×24 cm que alberguen múltiples piezas de silicio.

El vidrio ofrece una variedad de beneficios sobre los sustratos orgánicos tradicionales. Entre sus características destacadas se encuentra su planitud ultrabaja para mejorar la profundidad de enfoque para la litografía, así como una estabilidad dimensional superior para las interconexiones. Esto será importante para los SiP de próxima generación con aún más chiplets en comparación con los dispositivos actuales, como el Ponte Vecchio de Intel. Estos sustratos también proporcionan una estabilidad térmica y mecánica superior, lo que les permite soportar temperaturas más altas, lo que los hace más resistentes en aplicaciones de centros de datos.

Además, Intel afirma que los sustratos de vidrio permiten una densidad de interconexión mucho mayor (es decir, pasos más estrechos), lo que hace posible multiplicar por diez este aspecto, que es crucial para la entrega de energía y el enrutamiento de señales de los SiP de próxima generación. En particular, Intel está hablando de <5/5um Línea/Espacio y <100um a través de vidrio mediante paso (TGV), lo que permite un paso entre matrices de <36um en el sustrato y un paso entre núcleos <80um. Además, los sustratos de vidrio reducen la distorsión del patrón en un 50%, lo que mejora la profundidad de enfoque para la litografía y garantiza una fabricación de semiconductores más precisa y exacta.

La introducción de sustratos de vidrio por parte de Intel es un salto significativo con respecto a los sustratos orgánicos que utiliza actualmente la industria. El mayor proveedor de procesadores del mundo cree que los sustratos orgánicos alcanzarán los límites de sus capacidades en los próximos años, ya que la empresa producirá SiP orientados a centros de datos con decenas de mosaicos y quizás miles de vatios de consumo de energía. Dichos SiP requerirían interconexiones muy densas entre chipsets, al tiempo que garantizarían que todo el paquete no se doble durante la producción o durante el tiempo de uso debido al calor.

Dado que estos SiP no existen hoy en día, los sustratos de vidrio no sirven solo para superar desafíos como las densidades de interconexión y la tolerancia a la temperatura. Permiten a Intel crear soluciones innovadoras para centros de datos, inteligencia artificial y gráficos, afirma la compañía. Esto podría sentar las bases para lograr la asombrosa cifra de 1 billón de transistores en un solo paquete en la próxima década.

Al menos por ahora, Intel es el único fabricante de chips que habla de sustratos de vidrio, y podría haber una razón para ello. La compañía dice que ha estado trabajando en esta tecnología durante aproximadamente una década y ahora tiene una línea de investigación y desarrollo de vidrio totalmente integrada en su campus de Chandler, Arizona, donde la compañía desarrolla tecnologías de embalaje. Intel dice que la línea le costó más de mil millones de dólares y que para que funcionara necesitaba colaborar tanto con socios de equipos como de materiales. Sólo unas pocas empresas del sector pueden permitirse este tipo de inversiones, e Intel parece ser la única empresa que hasta ahora ha desarrollado sustratos de vidrio.