Test de substrats vitrés pour puces de réseaux de nouvelle génération

Test de substrats vitrés pour puces de réseaux de nouvelle génération

Absolics, la filiale de SKC spécialisée dans les substrats en verre pour semi-conducteurs, a lancé un nouveau projet avec une entreprise américaine du secteur des puces de communication. Selon les informations publiées par ETNews, la société a fourni des prototypes de substrats en verre de type « non-embedding » pour des semi-conducteurs destinés aux réseaux de nouvelle génération, et le client effectuerait déjà des tests de fiabilité.

Ce mouvement est significatif car il montre que les substrats en verre commencent à sortir du domaine purement expérimental pour s’insérer dans des projets concrets avec des partenaires industriels. L’industrie des puces a besoin de nouvelles bases physiques pour continuer à augmenter la performance, la densité de connexions et l’efficacité énergétique, notamment dans les applications haute fréquence, les réseaux avancés, l’intelligence artificielle et le calcul haute performance. Dans ce contexte, le verre apparaît comme une alternative prometteuse aux substrats organiques traditionnels, bien que son adoption industrielle doit encore surmonter certains défis techniques et coûts.

Pourquoi le verre suscite-t-il un intérêt croissant dans les semi-conducteurs avancés ?

Les substrats jouent un rôle essentiel dans l’encapsulation des semi-conducteurs. Ils servent de plateforme sur laquelle sont connectés le chip, la mémoire, d’autres composants et la carte du système. Pendant des années, l’industrie s’est principalement appuyée sur des matériaux organiques ou plastiques avancés. Ces solutions ont bien fonctionné, mais commencent à montrer leurs limites lorsque les designs exigent plus de densité, des signaux plus rapides et des emballages de plus en plus complexes.

Le verre offre plusieurs avantages. Il présente une moindre déformation, une surface plus stable et de meilleures propriétés pour la fabrication de circuits fins. Cette stabilité est cruciale pour les chips haute performance, où de petites variations physiques peuvent impacter la qualité des connexions. Le verre peut également contribuer à réduire la longueur des interconnexions, améliorer l’efficacité énergétique et permettre des designs plus compacts.

Absolics affirme que ses substrats en verre peuvent accroître la performance, réduire la consommation d’énergie, et simplifier certains aspects de l’encapsulation, notamment pour des applications comme les centres de données, le calcul haute performance (HPC) et l’intelligence artificielle. Le Département du Commerce des États-Unis, en annonçant un financement pour l’usine de la société en Georgie, a également souligné que cette technologie pourrait permettre des connexions plus denses entre semi-conducteurs, rendant ainsi les systèmes plus rapides et efficaces.

Le projet avec le client américain vise une application différente mais liée : les puces de communication et les réseaux de prochaine génération. Ces semi-conducteurs opèrent dans des environnements haute fréquence et haute intégration, où la qualité du substrat influence l’intégrité du signal, la consommation et la fiabilité. Avec la croissance des réseaux pour l’IA, l’Ethernet avancé, les interconnexions optiques et les systèmes à faible latence, les matériaux d’encapsulation prennent une importance croissante dans la performance globale.

De l’ « embedding » vers une voie plus rapide avec des substrats non-embedding

Ce qui est particulièrement intéressant dans ce nouveau projet, c’est le type de produit concerné. Jusqu’à présent, Absolics s’était concentrée en grande partie sur des substrats en verre « embedding », où circuits et composants passifs peuvent être intégrés à l’intérieur du substrat lui-même. Il s’agit d’une approche avancée, permettant des designs très denses, mais aussi plus complexe d’un point de vue technique.

Selon ETNews, l’entreprise élargit désormais son offre vers des substrats « non-embedding ». Cette architecture ne comporte pas l’intégration directe de circuits et composants passifs à l’intérieur du substrat, ce qui peut réduire la complexité technique et accélérer le processus de mise sur le marché. En termes simples, cela pourrait constituer une entrée plus pratique pour des clients souhaitant bénéficier des avantages du verre sans devoir affronter dès à présent toute la complexité des architectures les plus avancées.

Cette stratégie est logique. Dans un secteur émergent, le marché ne privilégie pas nécessairement l’option la plus ambitieuse en premier lieu. Il est courant d’adopter une version plus simple, plus facile à qualifier et plus proche des processus existants. Si les substrats non-embedding parviennent à passer avec succès les tests de fiabilité, Absolics pourrait commencer la production de masse dès cette année, d’après des sources citées par le média sud-coréen.

La phase de qualification est cruciale : un prototype prometteur ne suffit pas dans le domaine des semi-conducteurs. Le matériau doit passer des tests rigoureux de fiabilité thermique, mécanique et électrique, tout en étant compatible avec les processus de fabrication, d’assemblage et d’emballage. Les clients exigent des garanties d’approvisionnement stable, de reproductibilité et de performance avant d’intégrer un nouveau type de substrat dans des produits commercialisés.

Georgia, loi CHIPS et course à l’encapsulation avancée

Absolics bénéficie d’une position stratégique puisque sa capacité industrielle est étroitement liée aux États-Unis. La société a construit à Covington, en Georgie, une installation dédiée aux substrats en verre pour l’encapsulation avancée. Le Département du Commerce américain a accordé à Absolics jusqu’à 75 millions de dollars de financement direct dans le cadre de la loi CHIPS and Science Act pour soutenir une usine de 11 150 m², dans le cadre d’un investissement total prévu de 343 millions de dollars.

Cet engagement fait partie d’un objectif plus large de Washington : renforcer la chaîne d’approvisionnement en composants d’encapsulation avancée nationalement. Pendant longtemps, une grande partie de la valeur industrielle des puces a été concentrée en Asie, non seulement dans la fabrication de wafers, mais aussi dans l’assemblage, les tests et l’emballage. L’avènement de l’IA et des architectures basées sur des chiplets a placé l’encapsulation au même niveau stratégique que la fabrication des nœuds de semi-conducteurs.

SKC renforce aussi ses efforts. La société a nommé Kang Ji-ho comme directeur général d’Absolics à la fin de 2025. Avec une expérience chez Intel et SK hynix, Kang vise à accélérer la compétitivité technologique et la mise en œuvre du business de substrats en verre. Par ailleurs, SKC a annoncé des avancées produits avec d’importants clients technologiques et a consacré une partie importante de son financement récent à Absolics.

La concurrence ne sera pas simple. Intel travaille depuis plusieurs années sur des substrats en verre, et estime pouvoir atteindre la production d’ici la seconde moitié de la décennie. D’autres acteurs, y compris des fabricants de substrats et des fournisseurs de matériaux et d’équipements, poursuivent également leurs recherches. Le marché est attrayant : si les puces pour l’IA, les réseaux et le HPC continuent à croître en taille et complexité, les substrats organiques risquent de ne plus suffire pour répondre à toutes ces exigences.

Pour anticiper cette évolution, Absolics mène une stratégie double. D’un côté, elle poursuit le développement de substrats embedding destinés à des usages plus avancés. De l’autre, elle explore des produits non-embedding susceptibles d’être commercialisés plus rapidement pour répondre à des besoins immédiats. Cette flexibilité pourrait s’avérer décisive dans un marché où tous les clients ne progressent pas au même rythme.

Ce projet avec une entreprise de puces de communication américaine ne positionne pas encore Absolics en leader commercial du verre pour semi-conducteurs, mais illustre que la technologie entre dans une phase plus concrète : essais, qualification, préparations potentielles de production et recherche de clients en quête d’améliorations tangibles par rapport aux substrats existants.

Le message pour l’industrie est clair : la performance des puces ne dépend plus uniquement de la miniaturisation des transistors. Elle dépend également de la façon dont ces puces sont connectées, intégrées et alimentées dans des systèmes de plus en plus denses. Le substrat, jadis pièce peu visible, commence à occuper une place centrale dans la prochaine génération de réseaux, centres de données et applications d’intelligence artificielle.

Questions fréquentes

Qu’a annoncé Absolics ?
Absolics a fourni des prototypes de substrats en verre non-embedding à une entreprise américaine de semi-conducteurs de communication, qui est en train de réaliser des tests de fiabilité.

Quels avantages offrent les substrats en verre par rapport aux organiques ?
Ils offrent une meilleure stabilité dimensionnelle, une déformation moindre et de meilleures conditions pour les circuits fins, ce qui peut être avantageux pour les puces haute fréquence, à haute densité et à haut rendement.

Que signifie non-embedding pour un substrat en verre ?
Il s’agit d’une architecture où le substrat ne contient pas directement circuits ou composants passifs intégrés, contrairement à une architecture embedding, ce qui peut simplifier la fabrication et accélérer la mise sur le marché.

Où Absolics fabrique-t-elle ces substrats ?
Absolics possède une usine à Covington, en Georgie, soutenue par la financement du programme américain CHIPS for America, pour développer des substrats en verre destinés à l’encapsulation avancée.

le dernier