¿Comienza una nueva batalla por la fábrica de obleas? La demanda de semiconductores está en auge y grandes grupos como Samsung entrarán en el proceso de back-end

En los últimos años, la "escasez de núcleos" ha sido un problema persistente en la industria de los semiconductores, y la "expansión de la producción" se ha convertido en la norma para las fundiciones de obleas. Frente a la situación actual de la industria de oferta insuficiente, ampliar la capacidad de producción y apoderarse del mercado se han convertido en las opciones comunes de las empresas de fundición globales.

Los concursos anteriores de tecnología de semiconductores se centraban en cómo reducir el tamaño del proceso inicial, pero ahora casi ha alcanzado el límite técnico. Se informa que las reglas del juego en la industria de los semiconductores están cambiando. Originalmente, se consideraba que el proceso de back-end tenía un valor agregado bajo, pero ahora se ha convertido en un campo candente como el proceso de front-end. pasó al proceso de back-end y ya no se trata solo de miniaturización de circuitos.

Si los semiconductores quieren tener funciones más potentes y costes más bajos, deben encontrar otro campo de batalla. Lo que se destaca en este momento es la tecnología de empaquetado de chips 3D de ingeniería back-end, que puede reducir el consumo excesivo de energía y mejorar la eficiencia. Por ejemplo, los smartphones ligeros, los cascos AR o VR, etc. son todos adecuados para esta tecnología. Además, desde el año pasado todo el mundo habla de la neutralidad de carbono, lo que también hace que esta tecnología sea muy valorada. Los actores de la industria japonesa de semiconductores señalaron que originalmente ahorrar energía era una obligación, pero la tecnología de envasado 3D se ha convertido ahora en el tema más importante.

Hay muchas empresas en Japón con tecnología de packaging 3D. Los materiales incluyen Showa Denko Materials (anteriormente Hitachi Chemical), JSR, Ibiden, Shinko Electric Industry, etc.; los equipos de fabricación incluyen Ushio Electric, Canon, Disco, Tokyo Precision, etc. Disco y Tokyo Precision se especializan exclusivamente en el mercado de equipos de corte de semiconductores. Estas empresas, así como algunos institutos de investigación y universidades, están todas en la lista de proyectos de desarrollo cooperativo de TSMC.

De hecho, cuando hubo una importante escasez mundial de semiconductores en el otoño de 2020, los materiales de ingeniería de back-end para computadoras, consolas de juegos y otros equipos escaseaban. En ese momento, Ifiden también decidió invertir 180 mil millones de yenes para aumentar la producción de sustratos de empaque de circuitos integrados de alto rendimiento, y la producción en masa estaba programada para comenzar en 2023. Expertos de la industria revelaron que debido a la insuficiencia de sustratos japoneses, algunas fábricas extranjeras de semiconductores no pudieron producir en masa.

El embalaje se refiere a cortar la oblea que ha completado el proceso inicial en forma de semiconductor o cablearla. En la industria, también se lo conoce como "proceso back-end".

En particular, los gigantes mundiales de los semiconductores como Intel y TSMC están invirtiendo fuertemente en equipos de embalaje avanzados. Según la firma de investigación de mercado Yole Development, Intel y TSMC representan el 32% y el 27% de las empresas que invierten en embalaje avanzado global en 2022, respectivamente. Samsung Electronics ocupó el cuarto lugar, detrás de la empresa taiwanesa de procesos back-end ASE.

Intel lanzó en 2018 una marca de packaging 3D llamada "Foveros" y anunció que aplicará esta tecnología a varios productos nuevos. También ideó una manera de ensamblar cada área en un producto, convirtiéndolo en mosaicos. Un chip llamado "Lakefield" lanzado en 2020 se fabrica de esta manera y se instala en computadoras portátiles de Samsung Electronics.

TSMC también decidió recientemente utilizar la tecnología para producir los últimos productos de AMD, su mayor cliente. Intel y TSMC están muy activos en la creación de un centro de investigación de envases 3D en Japón y comenzará a funcionar el 24 de junio.

Samsung también está haciendo esfuerzos en este mercado y lanzó en 2020 la tecnología de apilamiento 3D “X-Cube”. Choi Si-young, presidente de la división de fundición de Samsung Electronics, dijo en Hot Chips 2021 que en junio pasado se estaba desarrollando un "envase 3.5D". La industria de los semiconductores no presta ninguna atención a si este grupo de trabajo de Samsung puede encontrar una manera de mantener a Samsung por delante de sus competidores en este campo.

A medida que los nodos front-end se hacen más pequeños, el coste del diseño se vuelve cada vez más importante. Las soluciones de empaquetado avanzado (AP) ayudan a resolver estos problemas al reducir costos, mejorar el rendimiento del sistema, reducir la latencia, aumentar el ancho de banda y la eficiencia energética.

Las redes de centros de datos, las computadoras de alto rendimiento y los vehículos autónomos están impulsando la adopción de paquetes de alto rendimiento y la evolución desde una perspectiva tecnológica. La tendencia actual es tener mayores recursos informáticos a nivel de nube, borde y dispositivo. Como resultado, la creciente demanda está impulsando la adopción de equipos de envasado de alta gama y alto rendimiento.