Substrat kaca sedang mendorong pembungkusan lanjutan ke arah gelombang persaingan baharu: Apakah makna laporan terkini SEMI?

Papan substrat kaca sedang mendorong pembungkusan termaju ke pusingan persaingan baharu: apa maksud laporan terbaru SEMI

Laporan baharu yang diterbitkan oleh SEMI dan Global Net Corp. telah membawa “substrat teras kaca” daripada makmal dan perbincangan industri ke pusat perhatian rantaian industri semikonduktor. Laporan itu dengan jelas menyatakan bahawa teknologi ini sedang menerima lebih banyak pelaburan industri, dengan pemacu utama datang daripada permintaan AI dan pengkomputeran berprestasi tinggi (HPC) terhadap pembungkusan yang lebih besar dan lebih kompleks; ramalan pasarannya pula menunjukkan bahawa substrat teras kaca mungkin mula memasuki sebahagian aplikasi berprestasi tinggi selepas 2028, dan kadar penerapan jangka panjangnya bergantung pada kematangan bahan, proses, hasil, peralatan dan rantaian bekalan.

Kepentingan berita ini bukan pada “substrat kaca sudah menang”, tetapi pada isyarat industri yang lebih jelas: apabila manfaat marginal daripada pengecilan proses semakin perlahan, persaingan prestasi sistem sedang beralih ke pembungkusan. Bagi pengeluar GPU, pemecut AI, pemproses termaju dan optik bersepakej bersama (CPO), pembungkusan bukan lagi sekadar kos bahagian belakang, tetapi pemboleh ubah utama yang menentukan lebar jalur, penggunaan kuasa, saiz dan reka bentuk terma. Dengan kata lain, fokus pusingan persaingan semikonduktor seterusnya sedang beralih daripada ketumpatan transistor satu cip kepada keupayaan bersepadu “cip—pembungkusan—sistem”.

Latar belakang: mengapa substrat kaca tiba-tiba mendapat perhatian

Pembungkusan mewah tradisional telah lama bergantung pada substrat organik, khususnya substrat ABF, dan dalam GPU pelayan, ASIC AI serta pemproses mewah, rantaian bekalannya sudah pun matang. Namun, apabila saiz pembungkusan terus membesar dan ketumpatan I/O terus meningkat, bahan tradisional mula berdepan tekanan yang lebih tinggi dari segi kawalan lenturan, kestabilan dimensi dan keupayaan garis yang lebih halus. Dalam laporan itu, SEMI menyatakan bahawa substrat teras kaca dilihat sebagai penyelesaian berpotensi kerana ia mungkin menyokong saiz pembungkusan yang lebih besar, interkoneksi yang lebih halus serta kestabilan dimensi yang lebih baik.

Ini bermakna substrat kaca bukanlah pengganti bahan yang berdiri sendiri, tetapi satu simpul dalam rantaian evolusi pembungkusan termaju. Ia bersama-sama membentuk gabungan teknologi dengan interposer 2.5D, timbunan HBM, ikatan hibrid, seni bina Chiplet dan CPO. Bagi cip AI, perkara yang benar-benar terhad bukanlah kuasa pengkomputeran itu sendiri, tetapi keupayaan untuk “mengatur” kuasa pengkomputeran itu dengan lebar jalur tinggi, kependaman rendah dan penggunaan kuasa rendah. Peningkatan pembungkusan sebenarnya menggantikan sebahagian masalah interkoneksi sistem.

Analisis Rantaian Industri

Hulu: siapa yang akan mendapat manfaat dahulu daripada bahan dan peralatan

Jika substrat teras kaca bergerak daripada penyelidikan dan pembangunan ke pengeluaran besar-besaran, pihak hulu yang akan mendapat manfaat terlebih dahulu bukanlah pengeluar cip akhir, tetapi ekosistem bahan dan peralatan proses. Bahan kaca, pemprosesan mikro lubang, rawatan permukaan, penyaduran kuprum, elektroplating, pemotongan, pembersihan, pemeriksaan dan metrologi semuanya memerlukan tetingkap proses baharu. Laporan SEMI turut menyebut secara khusus bahawa syarikat dan institusi penyelidikan sedang memajukan pembangunan berkaitan secara serentak di Asia, Amerika Utara dan Eropah, yang bermaksud substrat kaca bukan inovasi tertutup dari satu wilayah, tetapi satu persaingan rentas negara dalam bahan dan peralatan.

Tumpuan di bahagian peralatan juga akan berubah.Perhatian di sisi peralatan juga akan berubah. ASML bukanlah penerima manfaat langsung daripada substrat kaca, tetapi peningkatan laluan pembungkusan lanjutan akan mendorong pelaburan keseluruhan dalam peralatan back-end; pengeluar seperti Applied Materials, Lam Research dan KLA pula mungkin melihat lebih banyak permintaan dalam proses pemendapan, etsa, pemeriksaan dan metrologi. Bagi pengeluar peralatan pembungkusan, sistem bahan baharu bermakna keperluan yang lebih kompleks untuk kawalan kerataan, ketepatan penjajaran dan pengesanan kecacatan. Siapa yang terlebih dahulu berjaya menyelesaikan pemprosesan bahan kaca bersaiz besar, kawalan lengkungan dan isu hasil, dialah yang lebih hampir kepada pesanan berskala besar.

Pertengahan: peranan kilang pembungkusan lanjutan akan menjadi lebih kritikal

ASE, Amkor dan kilang pembungkusan lain, serta ekosistem OSAT dan pembungkusan lanjutan dari Taiwan dan Jepun, akan memainkan peranan penghubung dalam gelombang iterasi teknologi ini. Sebabnya mudah: substrat kaca bukanlah bahan yang “secara automatik serasi selepas reka bentuk cip selesai”; ia memerlukan kilang pembungkusan untuk mentakrif semula keupayaan proses, konfigurasi peralatan dan piawaian kawalan kualiti.

Ini juga akan mengukuhkan kedudukan strategik pembungkusan lanjutan dalam keseluruhan pembuatan semikonduktor. Dahulu, fab wafer memegang kuasa dalam proses lanjutan; pada masa hadapan, seiring dengan pengembangan chiplet, integrasi berbilang die kecil dan integrasi heterogen, kapasiti pembungkusan lanjutan itu sendiri juga mungkin menjadi sumber yang jarang. Bagi TSMC, platform pembungkusan lanjutan seperti CoWoS dan SoIC sudah menjadi salah satu bottleneck utama dalam rantaian bekalan AI; bagi Samsung Foundry dan Intel Foundry, jika mereka mahu meraih lebih ramai pelanggan dalam era AI dan HPC, keupayaan pembungkusan juga merupakan kad taruhan yang penting. Jika substrat kaca mencapai kematangan, ia akan terus memperbesarkan trend bahawa “pembungkusan menentukan daya saing sistem”.

Hiliran: siapa yang akan mula menggunakannya terlebih dahulu

Berdasarkan arah aplikasi yang diberikan oleh laporan SEMI, yang paling mungkin mengguna pakai substrat teras kaca terlebih dahulu ialah aplikasi kelas tinggi seperti AI, HPC, pemproses lanjutan, CPO dan sensor imej. Ini tidak bermakna elektronik pengguna akan segera bertukar kepada sistem bahan baharu. Laluan yang lebih realistik ialah: bermula dengan percubaan di senario bernilai tinggi, toleransi rendah dan keutamaan prestasi, kemudian berkembang secara beransur-ansur.

Ciri umum aplikasi ini ialah nilai pembungkusan per unit yang tinggi, keperluan prestasi yang kuat, dan kesediaan membayar premium yang lebih tinggi untuk kebolehpercayaan serta keselamatan bekalan. Oleh itu, ekosistem NVIDIA, AMD, Google TPU, Amazon Trainium dan sebahagian pelanggan AI ASIC akan lebih awal mendapat manfaat daripada peningkatan pembungkusan berbanding pembuat SoC telefon. Bagi Apple Silicon, Qualcomm, MediaTek dan Broadcom, makna jangka pendek substrat kaca lebih kepada memerhati sama ada evolusi bahan pembungkusan kelas atas akan secara beransur-ansur menurun ke senario SoC dan cip sambungan yang lebih luas.

Impak TeknologiNilai teknologi teras bagi substrat teras kaca terletak pada potensinya untuk mengurangkan kekangan fizikal substrat organik tradisional dalam senario saiz besar dan sambungan berketumpatan tinggi. Tiga arah yang ditekankan oleh laporan SEMI sangat penting: pembungkusan yang lebih besar, interconnect yang lebih halus, dan kestabilan dimensi yang lebih tinggi. Bagi cip AI, ini merupakan asas kepada interconnect jalur lebar dan kawalan kuasa.

Namun, halangan teknikal juga jelas. Pertama, bahan itu sendiri hanyalah titik permulaan; cabaran sebenar terletak pada konsistensi pembuatan saiz besar dan hasil pemprosesan. Kedua, kaca ialah bahan rapuh; pengendalian, pemotongan, penggerudian dan kebolehpercayaan antara lapisan semuanya lebih mencabar berbanding bahan organik tradisional. Ketiga, keseluruhan rantaian proses perlu serasi dengan ekosistem pembungkusan sedia ada; jika tidak, walaupun prestasinya lebih baik, ia tetap sukar untuk diperluas kerana kos dan tempoh pengenalan yang terlalu panjang.

Oleh itu, substrat kaca lebih menyerupai “calon platform pembungkusan premium generasi baharu”, bukannya penyelesaian untuk menggantikan substrat ABF secara menyeluruh dalam jangka pendek. Laluan pengkomersialannya lebih berkemungkinan berlaku secara berlapis: mula diperkenalkan dalam sebilangan kecil pembungkusan AI/HPC premium, kemudian diperluas secara beransur-ansur apabila peralatan, bahan dan piawaian proses semakin matang.

Landskap Persaingan

Persaingan ini bukanlah pertarungan antara satu syarikat semata-mata, tetapi persaingan antara platform rantaian industri. TSMC bergantung pada nod proses termaju dan pembungkusan termaju untuk mengikat pelanggan, membentuk sinergi “proses + pembungkusan”; Samsung Foundry berharap dapat meningkatkan penguncian pelanggan melalui integrasi foundri dan back-end yang lebih lengkap; Intel Foundry pula perlu membuktikan keupayaannya dalam pembungkusan termaju dan integrasi peringkat sistem. Jika substrat kaca memasuki fasa pengeluaran besar-besaran, ia akan lagi memperbesarkan pembezaan platform pembungkusan.

Bagi syarikat reka bentuk cip, fokus persaingan juga sedang berubah. Kelebihan NVIDIA bukan sahaja datang daripada seni bina GPU, tetapi juga daripada keupayaannya mengatur keseluruhan sistem AI; AMD perlu terus memperkukuh sinergi CPU, GPU dan pembungkusan; projek ASIC tersuai Broadcom serta pelbagai pembekal awan pula semakin bergantung pada keupayaan penghantaran pembungkusan termaju. Dengan kata lain, “persaingan cip” masa depan sering ditunjukkan sebagai “siapa yang dapat memperoleh sumber pembungkusan yang lebih baik, siapa yang dapat menghantar prestasi sistem dengan lebih pantas”.

Implikasi Serantau

Amerika Syarikat

Amerika Syarikat berada dalam kedudukan kukuh dalam cip AI, seni bina sistem, peralatan dan sebahagian penyelidikan serta pembangunan bahan. Permintaan berkaitan substrat kaca akan lagi mengukuhkan pengaruh Amerika Syarikat dalam cip pengkomputeran premium dan takrif pembungkusan termaju, tetapi keupayaan pembuatan besar-besaran masih sangat bergantung pada rantaian bekalan Asia.

Taiwan

Taiwan kekal sebagai hab utama pembungkusan termaju. Sama ada platform pembungkusan termaju TSMC, ataupun ekosistem ujian & pembungkusan serta bahan, Taiwan memegang kedudukan penting dalam rantaian bekalan AI. Jika pengenalan substrat kaca dipercepat, syarikat Taiwan berpotensi menjadi yang pertama mengendalikan tugas proses kompleks bagi pengeluaran percubaan dan pengenalan berskala besar.

Korea Selatan

Korea Selatan mempunyai kelebihan dalam memori, logik termaju dan sebahagian peralatan bahan. Bagi sinergi HBM dan pembungkusan AI, keupayaan padanan memori dan pembungkusan oleh pengeluar Korea Selatan masih merupakan satu pautan penting dalam rantaian industri.

Jepun

Jepun masih mempunyai asas yang kukuh dalam bahan, bahan kimia, substrat dan pembuatan berkeandalan tinggi.### Jepun

Jepun masih mempunyai asas yang kukuh dalam bahan, bahan kimia, substrat dan pembuatan berkeandalan tinggi. Kematangan bahan kaca, pemesinan ketepatan dan rantaian bekalan bahan mewah akan menentukan kedudukan syarikat-syarikat Jepun dalam landasan baharu ini.

Eropah dan Asia Tenggara

Eropah lebih menumpukan pada peralatan, bahan dan kerjasama R&D, manakala Asia Tenggara terus memainkan peranan sebagai penerima pemindahan dalam pembungkusan dan ujian akhir serta sebahagian pemindahan pembuatan. Dengan peningkatan kerumitan pembungkusan, sama ada Asia Tenggara dapat beralih daripada berorientasikan kos kepada menjadi lokasi penerimaan pembungkusan mewah akan menjadi tumpuan pemerhatian.

Kesan Rantaian Bekalan

Dari sudut rantaian bekalan, kepentingan substrat kaca terletak pada pemindahan sebahagian kesesakan utama pembungkusan lanjutan dari “bahagian hadapan cip” ke “bahagian belakang pembungkusan”. Ini akan membawa tiga kesan:

1. Perbelanjaan modal bagi bahan dan peralatan pembungkusan mewah meningkat; 2. Hasil pembungkusan dan kitaran penghantaran menjadi lebih penting; 3. Tahap pemusatan geografi rantaian bekalan mungkin malah meningkat dalam jangka pendek.

Pada masa yang sama, kawalan eksport dan faktor geopolitik juga akan mempengaruhi kadar pengenalan. Cip AI dan pembungkusan lanjutan sendiri berada dalam teras persaingan teknologi AS-China, dan sebarang sekatan yang melibatkan bahan kritikal, peralatan dan ekosistem EDA/IP akan menjejaskan peningkatan kapasiti berkaitan substrat kaca. Bagi pengeluar China, tumpuan yang lebih realistik dalam jangka pendek ialah penggantian bahan, pengumpulan proses pembungkusan dan sinergi peralatan tempatan.

Pemantauan Pasaran

Unjuran CAGR 67.2% yang diberikan oleh SEMI ialah isyarat pasaran awal yang tipikal: asasnya kecil, pertumbuhannya pantas, tetapi tidak bermaksud lonjakan volum yang pasti. Pelabur harus lebih memberi perhatian kepada tiga perkara: pertama, sama ada masa pengeluaran percubaan jatuh sekitar tahun 2028; kedua, pelanggan mana yang mula menggunakannya terlebih dahulu; ketiga, sama ada hasil dan kos menghampiri ambang komersial berskala besar.

Sebab pasaran modal memberi perhatian kepada pembungkusan lanjutan bukan sahaja kerana ia adalah “bahan baharu”, tetapi kerana ia berpotensi mentakrif semula pembahagian kolam keuntungan dalam pembuatan semikonduktor. Dahulu, nilai lebih banyak tertumpu pada proses hadapan; pada masa depan, kuasa tawar-menawar dalam bahagian pembungkusan mewah, bahan dan peralatan mungkin terus meningkat.

Tinjauan Jangka Panjang

Dalam 3 tahun, substrat teras kaca masih akan berada pada tahap pengesahan, pengeluaran percubaan dan pengenalan kecil bagi aplikasi mewah, terutamanya berkisar pada AI/HPC dan beberapa aplikasi berkerumitan tinggi.

Dalam 5 tahun, jika hasil, kebolehpercayaan dan sinergi rantaian bekalan mencapai kejayaan, ia berpeluang membentuk pesanan stabil dalam sebahagian platform pembungkusan mewah, tetapi masih sukar untuk menggantikan sepenuhnya substrat tradisional.

Dalam 10 tahun, yang paling mungkin berlaku bukanlah satu bahan tunggal yang menang, tetapi pembentukan sistem pembungkusan lanjutan pelbagai bahan yang wujud bersama: ABF, substrat kaca, ikatan hibrid dan seni bina Chiplet yang lebih kompleks berjalan serentak, berlapis mengikut senario aplikasi.

KesimpulanLaporan SEMI ini yang paling penting dalam penilaian industrinya bukanlah “bila substrat kaca teras akan mencapai pengeluaran besar-besaran,” tetapi ia mengesahkan satu trend: persaingan semikonduktor pada era AI sedang beralih daripada peringkat transistor kepada peringkat sistem pembungkusan. Pada masa hadapan, yang menentukan daya saing syarikat cip bukan sahaja nod proses lanjutan, tetapi juga siapa yang dapat menguasai platform pembungkusan yang lebih maju, sistem bahan, dan keupayaan penyelarasan rantaian bekalan.

Bagi rantaian industri semikonduktor, substrat kaca mewakili satu peluang “penetapan semula harga pembungkusan”; bagi pasaran modal, ia mewakili lengkung pertumbuhan baharu untuk pembungkusan mewah, bahan dan peralatan; bagi persaingan negara dan wilayah, ia bermaksud bahawa pusat graviti pembuatan lanjutan sedang terus tertumpu ke wilayah yang memiliki ekosistem pembungkusan yang lengkap.