반도체 패키지용 유리기판 서플라이체인 분석
삼성‧SK‧인텔이 지갑 열었다, 반도체 유리기판 뭐길래?
https://www.sedaily.com/NewsView/2D48VH8B71
인텔, 차세대 유리 기판 적용 반도체 시제품 개발 성공
https://zdnet.co.kr/view/?no=20230916220636
CPU와 함께 AI 등 각종 연산을 수행할 수 있는 가속기, GPU와 SoC 타일 등을 여러 반도체 파운드리에서 생산한 다음 평면으로 연결하거나(EMIB), 3차원으로 쌓아(포베로스) 조립한 다음 출하하는 형태가 주를 이룰 것으로 예상된다.
라훌 마네팔리 펠로우는 "유리 기판은 반도체 다이와 다이를 맞닿게 하는 접점인 범프(Bump)를 36마이크론 이하로, 범프간 간격도 80마이크론 이하로 줄일 수 있어 전력 효율성을 높일 수 있다"고 설명했다.
유리 기판에는 반도체 다이에 전력과 신호를 연결하는 배선이 통과하는 구멍을 더 많이 뚫을 수 있어서 배선 복잡성을 줄일 수 있다. 최대 240×240mm 크기 반도체를 생산할 수 있어 고성능 컴퓨팅(HPC)과 AI 데이터 중심 워크로드에 적합하다.
라훌 마네팔리 펠로우는 "유리는 취약한 소재이며 장비와 취급은 물론 제조 공정 최적화에 혁신이 필요하며 아직은 이를 개선하기 위해 노력하고 있는 중"이라고 설명했다.
■ 2025-2030년 경 유리 기판 쓴 반도체 출시 예정
인텔은 현재 미국 애리조나주 챈들러 소재 반도체 생산 시설에 현재까지 10억 달러(약 1조 3천310억원)를 투자해 유리 기판 연구개발을 진행중이다.
인텔, 업계 선도적인 유리 기판 기술 공개
Intel Advanced Packaging with Glass Substrates (B-Roll)
반도체 유리기판 시대의 최강자 레이저 전문 LPKF
나중에는 BGA 일부 시장을 잠식할 것으로 보이지만 현재는 AI가속기 같은 곳에 사용되는
비싼 실리콘 인터포저를 대체하는 것부터 적용될 것으로 보입니다.
즉, 유리기판과 유리 인터포저가 나올 것으로 보이고 Chiplet 반도체 구현으로도 확장될 것으로 예상합니다.
GPU, Logic IC, HBM을 유리기판에 실장하는 것 부터 적용될 것으로 보이고 그러면, 보다 싼 가격으로 보급이 될 것으로 보이고'
HBM4에서는 I/O채널이 기존 1024개에서 2048개로 배로 늘어난다니 빠르면, HBM4부터 적용될 수 있을 지도 관심이 가는데 여튼, 적용분야는 비싼 실리콘(Silicon) 인터포저(Interposer)를 대체하는 것 부터 시작할 것으로 보입니다.
인텥, AMD가 앞장선 것 보니 HPC서버부터 적용을 시작할 것으로 보입니다.
기존 2.5D패키징에서 칩렛 설계와 하이브리드 본딩/어드밴스드 패키징이 추진되다 보니 기판에서도 변화가 있는 것으로 보입니다.
대면적에서도 유리하고 RF특성도 좋고 PCB대비 발열특성에도 유리하고 미세회로 구현, 각종 패턴 Pitch에도 유리하나 충격과 압력에 약해서 EMC 몰딩(Molding)을 잘해주어야할 것 같네요.
유리기판을 여러 겹으로 적층하는 기술은 시간이 걸리고 단일 실리콘 인터포저를 대체하고 대면적 기판 적용분야를 늘려가는 것이 우선될 것으로 보입니다.
유리를 공급하는 독일 쇼트(SCHOTT), 코닝(Corning), 일본 DNP(다이니폰프린팅), 일본 아사히 글라스(AGC), 스마트폰 투명유리를 공급하는 제일티앤씨(코닝사 유리를 사용하여 가공)
BGA기판 공급회사: 일본 이비덴(ibiden), 대만 유니마이크론, 삼성전기, SKC(앱솔릭스), LG이노텍, 대덕전자,
디스플레이 장비회사, 반도체 장비회사, 반도체 및 디스플레이 소재, 특수가스 업체, 도금업체, 동박업체 모두 준비 또는 제품개발을 진행중으로 보입니다. 올해 완공되는 SKC-앱솔릭스의 미국 공장 약 3000억 투자는 Pilot 라인으로 보이고 이미 각사 퀄 테스트를 통과한 업체도 나온 것 보니 적용된 제품이 빠르면 2025~2026년에 나올 수도 있다는 생각을 했습니다.
인텔- 독일 LPKF, 독일 쇼트등이 협업중
AMD - SKC, 어플라이드 머티리얼즈(AMAT)등이 협업중
주요 업체중 TGV업체도 독일회사, 국내 3곳이상이고 micro SAW 절단장비, 식각장비, 검사장비회사, 측정장비 회사, Repair장비 , 소재-특수가스업체도 여러개가 이미 움직이는 것으로 보이고 일부 시장에 알려지는 업체도 있는 것으로 알고 있습니다.
HBM을 위한 하이브리드 본딩/어드밴스드 패키징 관련 종목
https://www.clien.net/service/board/cm_stock/18254262CLIEN
오래전에 언급했던 유리기판 관련종목이 초기 주목을 받았는데 점점 언급되는 회사가 늘어나는 중입니다.
재미난 사실은 OLEDoS(OLED on Silicon)에서 파운드리를 수지타산이 맞지않는 반도체 파운드리업체가 아닌 디스플레이 패널업체가 할 가능성이 높아진 가운데 유리 기판 파운드리도 기판업체가 할 가능성이 커진 것입니다.
미세패턴 회로 패터닝에 익숙한 노광기 업체가 기술적으로 덜 미세한 회로 패터닝 시장이 있는데 큰 시장이 아니라는 점입니다. 어떻게 보면, 틈새시장이지만 디스플레이 패널, 기판업체를 위한 시장이 보이네요.
24.4.15일 역시나 기존 반도체 장비업체가 아닌 디스플레이 인쇄전자(더불어, 한번에 전사-프린팅하는 것도 가능?) 기술을 응용하여 개발중으로 전해졌습니다.
p.s
SPX기준 5146~5138를 하향돌파 하지 않는한 Long 의견입니다.
https://twitter.com/NickTimiraos/status/1778809892918239616
어드밴스드 반도체 패키지 부품 소재 장비사 지형도를 알아봅시다
칩렛 설계, 패키징 변화를 알아가다보니 왜 ? 궁극적으로 극단적으로 GPU위에 HBM을 직접 붙이는 개념을 설계했는지도 이해가 되었습니다.
세부 D/R 은 얼마나 차이나는지 모르겠지만, LCD 기판을 이용해서 Interposer 역할을 한다고 생각하면 되겠네요.
패턴뜨는 거나 적층은 기존 LCD 공정 수준이면 될 것 같고, 유리 기판에 TSV 와 같은 배선(?)을 만드는 것은 LIDE 기술이 개발되서 가능한 것으로 생각됩니다.
휨에 대한 내성이 필요하겠지만, 휘게 만들어서 쓰는 물건은 아니니까요.