Apple möchte das übernehmen, was das nächste große Ding in der Chip-Entwicklung sein könnte: Glassubstrate
Das legt ein neuer Lieferkettenbericht nahe Apfel möchte ein früher Akteur bei dem sein, von dem einige glauben, dass es das nächste große Ding in der Chip-Entwicklung sein wird: Leiterplatten (PCBs) aus Glassubstraten.
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Auch wenn das vielleicht nicht aufregend klingt, bietet es die Aussicht auf eine völlig neue Art der Montage und Verpackung von Chips, die eine viel bessere Wärmeleistung bieten könnte, sodass Prozessoren über längere Zeiträume mit maximaler Leistung laufen können …
Glassubstrate können die Chipleistung steigern
Aktuelle Leiterplatten bestehen typischerweise aus einer Mischung aus Glasfaser und Harz unter den Kupfer- und Lotschichten.
Das Material ist hitzeempfindlich, was bedeutet, dass die Chiptemperaturen durch thermische Drosselung sorgfältig kontrolliert werden müssen: Dadurch wird die Leistung des Chips verringert, wenn er zu heiß wird. Dies bedeutet, dass Chips ihre maximale Leistung nur für begrenzte Zeiträume aufrechterhalten können, bevor sie auf langsamere Geschwindigkeiten zurückgreifen, um die Temperaturen niedrig zu halten.
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Die Umstellung auf Glas würde die Temperaturen, denen die Platine ausgesetzt sein kann, erheblich erhöhen, was wiederum bedeutet, dass die Chips heißer werden und somit ihre Spitzenleistung länger aufrechterhalten können.
Glassubstrate sind außerdem ultraflach und ermöglichen eine präzisere Gravur, wodurch Komponenten näher beieinander platziert werden können, wodurch die Dichte der Schaltkreise innerhalb jeder gegebenen Größe erhöht wird.
Derzeit ist Intel in diesem Bereich führend, doch andere Unternehmen arbeiten hart daran, aufzuholen.
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Apple im Gespräch mit Zulieferern
Digitimes berichtet, dass Samsung derzeit an dieser Technologie arbeitet und dass Apple mit mehreren ungenannten Lieferanten im Gespräch ist – darunter sicherlich auch Samsung.
Tochtergesellschaften der Samsung-Gruppe werden zusammenarbeiten, um in die Forschung und Entwicklung von Glaskernsubstraten (GCS) zu investieren, um deren Kommerzialisierung zu beschleunigen, mit dem Ziel, mit Intel zu konkurrieren, das in diesem Sektor schon früh die Führung übernommen hat […]
Berichten zufolge führt Apple Gespräche mit mehreren Unternehmen, um eine Strategie für den Einbau von Glassubstraten in elektronische Geräte zu entwickeln. Es wird erwartet, dass die Einführung von Glassubstraten durch Apple in Zukunft die Anwendungsbereiche erheblich erweitern wird.
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Quellen innerhalb der Halbleiterindustrie deuteten an, dass Glassubstrate ein neues Feld werden könnten, das von den Nationen erschlossen werden muss, und dass neben den Substratherstellern auch globale IT-Gerätehersteller und Halbleiterunternehmen daran teilnehmen werden.
Samsung ist für die Arbeit hier gut aufgestellt, da viele der Techniken, die bei der Herstellung fortschrittlicher, mehrschichtiger Displays verwendet werden, auch auf die Herstellung von Leiterplatten mit Glassubstrat anwendbar sind.
Möglicherweise das nächste große Ding, aber mit Herausforderungen
Einige glauben, dass Glassubstrate das nächste große Ding in der Chipentwicklung sein werden, weil die meisten Fortschritte bisher durch immer kleinere Prozesse erzielt wurden. Apple ist derzeit führend mit dem 3-nm-Chip im A17 Pro, der die iPhone 15 Pro-Modelle antreibt. mit Plänen für 2nm Und dann 1,4 nm .
Mit jeder weiteren Prozessgeneration wird es immer schwieriger, dies zu erreichen, und es gibt ultimative physikalische Grenzen dafür, wie klein wir sein können. Mit Zweifeln, wie lange Moores Gesetz Einige glauben jedoch, dass neue Materialien der Schlüssel zur Aufrechterhaltung des Entwicklungstempos sind, wenn wir an die Grenzen der Prozessgröße stoßen.
Es liegen jedoch große Herausforderungen vor uns, z Semi-Engineering erklärt.
„Stellen Sie sich Glas als Mittel vor, um eine Verbindungsdichte zu erreichen, die der von Silizium-Interposern sehr ähnlich ist“, sagt Rahul Manepalli, Fellow und Direktor für Substrat-TD-Modultechnik bei Intel. „Ein Glassubstrat bietet diese Möglichkeit, bringt jedoch sehr anspruchsvolle Integrations- und Schnittstellentechnikprobleme mit sich, die wir lösen müssen.“
Zu diesen Herausforderungen zählen unter anderem die Zerbrechlichkeit, mangelnde Haftung an Metalldrähten und Schwierigkeiten beim Erreichen einer gleichmäßigen Füllung der Durchkontaktierungen, was für eine konstante elektrische Leistung von entscheidender Bedeutung ist. Darüber hinaus stellt Glas aufgrund seiner hohen Transparenz und der unterschiedlichen Reflexionsindizes im Vergleich zu Silizium besondere Herausforderungen für die Inspektion und Messung dar. Viele Messtechniken, die auf undurchsichtigen oder halbtransparenten Materialien funktionieren, sind auf Glas weniger effektiv. Beispielsweise müssen optische Messsysteme, die zur Messung von Entfernung und Tiefe auf Reflektivität basieren, sich an die Lichtdurchlässigkeit von Glas anpassen, was zu Signalverzerrungen oder -verlusten führen und die Messgenauigkeit beeinträchtigen kann.
„Alle diese Technologien setzen eine bestimmte Physik voraus“, sagt John Hoffman, Computer Vision Engineering Manager bei Nordson Test & Inspection. „Wird die Physik noch funktionieren, wenn man anfängt, die Substrate zu wechseln? Und kannst du dich erholen? Viele unserer Algorithmen gehen von bestimmten physikalischen Annahmen aus. Funktionieren diese Algorithmen noch oder müssen wir völlig neue Algorithmen entwickeln, weil sich die Physik geändert hat?“
Foto: Intel
