En el complejo y competitivo mundo de la tecnología de semiconductores, TSMC, la gigante taiwanesa de manufactura de chips, está avanzando significativamente en una área crucial pero a menudo pasada por alto: el empaquetado avanzado de chips de inteligencia artificial. En alianza con Ibiden e Innolux, TSMC explora el uso de sustratos de vidrio como una innovación clave para enfrentar los desafíos crecientes en la integración y ensamblaje de estos componentes avanzados, según informan fuentes del sector asiático.
El nuevo enfoque implica una transición hacia el denominado CoPoS (Chip-on-Panel-on-Substrate), un paso evolutivo que busca superar las limitaciones de la tecnología CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) hasta ahora dominante. CoWoS ha facilitado la integración de grandes chips de cómputo con memoria HBM, vital para las aplicaciones de IA actuales. Sin embargo, las limitantes físicas de los sustratos orgánicos tradicionales, especialmente en términos de deformación y expansión térmica, presionan por innovaciones que el vidrio podría resolver.
El vidrio ofrece ventajas significativas: baja deformación, alta rigidez y propiedades superiores para la transmisión de señales eléctricas y térmicas. Según pruebas conjuntas de TSMC e Ibiden e Innolux, el vidrio aporta un 16 % de mejora en el control de deformación del paquete, una disminución del 19 % en el coeficiente de expansión térmica y un aumento del 31 % en la rigidez estructural. Estas mejoras son cruciales dado el tamaño creciente de las GPU de IA, que ya alcanzan dimensiones de 85 × 110 mm.
Aunque CoWoS seguirá siendo esencial, la industria visualiza en CoPoS un camino hacia empaquetados más grandes y eficientes, capaces de superar las restricciones físicas actuales. Sin embargo, se estima que la implementación completa de esta tecnología podría demorar hasta finales de la década, con líneas piloto proyectadas para 2026 y producción masiva alrededor de 2028 o 2029.
La elección de vidrio no está exenta de desafíos, principalmente en la implementación de TGV (Through Glass Via), estas son infinidad de pequeñas vías de conducción que deben ser incorporadas sin comprometer la integridad del material. Las TGV requieren una precisión extrema para mantener la fiabilidad eléctrica y mecánica sin provocar defectos estructurales.
En este entorno competitivo, TSMC refuerza su liderazgo en el desarrollo de empaquetado de alta tecnología mientras Ibiden se posiciona como un proveedor crítico de sustratos de alto rendimiento. Innolux, por su parte, aporta su experiencia en la fabricación de paneles, abriendo puertas a un posible mercado más allá del sector de displays.
El vidrio, aunque prometedor, aún necesita superar pruebas adicionales y verificación industrial para convertirse en un estándar. La presión que ejercen gigantes tecnológicos como NVIDIA y AMD en la innovación de semiconductores asegura que el camino hacia el empaquetado avanzado no será fácil, pero es indispensable. Garantizar el rendimiento, la integridad y la viabilidad económica del ensamblaje de nuevos chips será determinante en la carrera por liderar la próxima generación de tecnología de inteligencia artificial.
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