La Chine a décidé de s’engager pleinement dans l’un des fronts les plus stratégiques —et moins visible pour le grand public— de l’industrie des semi-conducteurs : les susbstrats en verre. Il s’agit d’une technologie émergente qui vise à remplacer une partie des matériaux organiques traditionnels dans le emballage avancé des puces, un domaine essentiel pour augmenter les performances des processeurs d’intelligence artificielle sans augmenter la consommation, la chaleur ou les déformations mécaniques de l’ensemble.
Selon des informations du secteur recueillies en Asie, Visionox, l’un des principaux fabricants chinois d’écrans, prépare des investissements et une chaîne d’approvisionnement dédiée à ce nouveau secteur. Ils ne sont pas seuls : le fabricant chinois de PCB AKM Meadville aurait déjà mis en place une ligne pilote pour ce type de substrats, tandis que l’entreprise d’assemblage et de test Tongfu Microelectronics est en train de construire son propre réseau de fournisseurs pour se positionner sur un marché où l’emballage sera aussi déterminant que le silicium lui-même.
La participation coordonnée de sociétés très différentes (affichages, PCB et OSAT) reflète une tendance commune : la lutte pour la prochaine génération de puces IA ne se limitera pas aux composants de fabrication, mais portera également sur matériaux, interconnexions et substrats. Et le verre, grâce à ses propriétés physiques, devient un candidat prometteur pour repousser les limites que le substrat organique commence à toucher.
Pourquoi le “verre” est-il important à l’ère de l’IA
Ce concept peut sembler contre-intuitif : qu’apporte le verre au cœur de l’informatique moderne ? Dans l’emballage, le substrat agit comme une plateforme d’interconnexion et de support. Avec des puces de plus en plus grandes, comportant davantage de mémoire et des liens à haute vitesse, le défi ne se limite plus à “fabriquer des transistors”, mais consiste à connecter et maintenir stable un ensemble immense et dense.
Le susbstrat en verre (souvent appelé glass core substrate ou variantes avec vias à travers le verre) promet des avantages en termes de planéité, de stabilité thermique et de contrôle des déformations par rapport aux solutions organiques, des aspects essentiels lorsque l’on cherche à réaliser des interconnexions plus fines et des zones d’emballage plus grandes. Cependant, ces promesses rencontrent d’importants obstacles industriels : le verre requiert des processus et un contrôle de qualité extrêmes pour éviter des défauts comme les microfissures, ainsi que des défis en matière de manipulation, de perçage et de métallisation.
La croissance anticipée repose sur un fait simple : l’IA pousse à des puces plus complexes, avec des emballages plus ambitieux, et le marché cherche des alternatives permettant d’ augmenter la densité et la fiabilité sans faire exploser les coûts et les risques d’assemblage.
Les mouvements en Chine : Visionox, AKM Meadville et Tongfu entrent en scène
Dans ce contexte, la Chine commence à faire bouger les lignes. Visionox, traditionnellement spécialisé dans les écrans, préparerait des investissements dans les substrats en verre comme “nouveau moteur” de croissance, après plusieurs mois consacrés à l’organisation d’un écosystème de matériaux, composants et équipements. Parallèlement, le fabricant de PCB AKM Meadville —présent dans le domaine de l’interconnexion haute densité— aurait mis en place une ligne pilote pour accélérer son approvisionnement, tandis que Tongfu Microelectronics, reconnu dans le secteur OSAT et lié aux chaînes d’approvisionnement technologiques en Chine, renforcerait ses positions pour concurrencer dans l’emballage de nouvelle génération.
L’analyse du secteur est claire : il ne s’agit pas seulement de “participer”, mais de contrôler une étape supplémentaire de la chaîne de valeur dans une ère où l’emballage avancé prend de plus en plus d’importance (et de marge) dans la filière des semi-conducteurs. De plus, le passage d’entreprises spécialisées dans les écrans à celui des semi-conducteurs s’inscrit dans une tendance : avec une croissance plus modérée des écrans, plusieurs acteurs asiatiques recherchent le prochain saut de valeur dans des industries connexes où ils maîtrisent déjà des processus liés au verre à grande échelle.
Une autre indication forte d’ambition est la stratégie “d’un seul coup” : au lieu d’attaquer un seul maillon, certains acteurs chinois chercheraient à déployer la chaîne complète rapidement, misant sur des ressources financières importantes, une exécution accélérée et des volumes importants pour être compétitifs en termes de prix une fois la technologie stabilisée.
Une compétition mondiale avec des acteurs bien positionnés en Corée, à Taïwan, au Japon et aux États-Unis
Le mouvement chinois ne se déroule pas sur un marché vide. La course aux substrats en verre est en germe depuis déjà un certain temps en Corée du Sud, à Taïwan, au Japon et aux États-Unis.
- En Corée du Sud, des initiatives autour d’Absolics (filiale liée à SKC et avec des projets industriels aux États-Unis) apparaissent, tandis que Samsung Electro-Mechanics a montré une activité publique dans ce domaine et conclu des accords liés aux matériaux “glass core”. LG Innotek a aussi été mentionnée dans les médias asiatiques comme participant à cette course technologique.
- Au Japon, des entreprises comme DNP ont annoncé des avancées sur des lignes pilotes pour des substrats avec des technologies de vias à travers le verre (TGV), en vue de valider la production et d’envoyer des échantillons de haute qualité.
- À Taïwan, l’intérêt se conjugue avec le leadership de l’écosystème d’emballage et de substrats, où des noms comme Unimicron reviennent fréquemment dans les débats techniques sur les déformations et les processus d’assemblage sur verre.
- Aux États-Unis, le rôle d’Intel et la stratégie industrielle axée sur l’emballage avancé en font un enjeu majeur de la compétition technologique globale.
Dans l’ensemble, le paysage s’annonce comme un marché multinational dès sa conception, avec des dynamiques de souveraineté technologique, de contrôle de l’approvisionnement et une pression croissante pour industrialiser rapidement sans compromettre la fiabilité.
Le défi n’est pas seulement de fabriquer : il s’agit de maîtriser le processus sans endommager le verre
La question principale n’est pas simplement si le verre “fonctionne” en laboratoire : c’est de savoir s’il peut être produit à grande échelle avec des rendements élevés, une cohérence et des coûts maîtrisés. Le secteur évoque la présence de microfissures, de défauts, la complexité des processus, ainsi que la nécessité d’une chaîne complète (équipements, chimiques, métallisation, contrôle) pour éviter qu’une promesse physique ne se transforme en problème industriel.
C’est pourquoi l’entrée de la Chine est perçue comme un accélérateur de la compétition : si elle parvient à intégrer rapidement la chaîne et à augmenter les volumes, cela pourrait pousser la concurrence à accélérer ses investissements, à réduire ses coûts et ses délais. Mais cette pression comporte aussi le risque de voir la course devenir une sorte de “carnage technologique” si l’industrialisation se précipite sans maîtrise.
Ce qui semble évident, c’est que le substrat en verre n’est plus considéré comme une simple curiosité : il constitue désormais un front stratégique pour l’emballage de puces destinées à l’IA. Avec l’entrée de la Chine dans la compétition, il est probable que la lutte s’intensifie, s’accélère et devienne un enjeu crucial pour le futur du hardware dans la décennie à venir.
Questions fréquentes
Qu’est-ce qu’un substrat en verre dans le domaine des semi-conducteurs, et à quoi sert-il ?
C’est une alternative aux substrats organiques pour l’emballage des puces. Il sert de base d’interconnexion et de support physique, dans le but d’améliorer la planéité, la stabilité thermique et le contrôle des déformations dans les emballages avancés.
Pourquoi les substrats en verre sont-ils liés aux puces d’intelligence artificielle ?
Car l’IA exige des puces plus grandes et plus complexes, avec davantage d’interconnexions et de contraintes thermiques. Le verre est étudié comme moyen de supporter une densité accrue et une stabilité optimale dans les emballages de nouvelle génération.
Quels sont les principaux défis techniques freins à une adoption massive du verre ?
Les microfissures, la manipulation du matériau, la complexité des technologies de vias à travers le verre (TGV), la métallisation et le contrôle qualité à grande échelle.
Quelles entreprises rivalisent pour prendre la tête de cette technologie ?
Outre de nouveaux acteurs chinois comme Visionox, AKM Meadville et Tongfu Microelectronics, on trouve des initiatives en Corée du Sud (Absolics, Samsung Electro-Mechanics, LG Innotek), à Taïwan (écosystème autour d’Unimicron), au Japon (DNP) et aux États-Unis (Intel).
