Apple will das nächste große Ding in der Chipentwicklung einführen: Glassubstrate

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Ein neuer Bericht über die Lieferkette deutet darauf hin, dass Apple eine frühe Beteiligung an dem anstrebt, was manche für das nächste große Ding in der Chipentwicklung halten: Leiterplatten aus Glassubstrat.

Das hört sich vielleicht nicht aufregend an, bietet aber die Aussicht auf eine völlig neue Art der Montage und Verpackung von Chips, die eine viel bessere thermische Leistung bieten könnte, so dass Prozessoren länger mit maximaler Leistung laufen können ..

Apple will das nächste große Ding in der Chipentwicklung einführen: Glassubstrate


Glassubstrate können die Leistung von Chips steigern


Heutige Leiterplatten bestehen in der Regel aus einer Mischung aus Glasfasern und Harz unter den Kupfer- und Lötschichten.

Das Material ist hitzeempfindlich, was bedeutet, dass die Chiptemperaturen durch thermische Drosselung sorgfältig kontrolliert werden müssen: Die Leistung des Chips wird reduziert, wenn er zu heiß wird. Das bedeutet, dass die Chips ihre maximale Leistung nur für eine begrenzte Zeit aufrechterhalten können, bevor sie auf niedrigere Geschwindigkeiten zurückfallen, um die Temperaturen niedrig zu halten.

Die Umstellung auf Glas würde die Temperaturen, denen die Platine ausgesetzt werden kann, erheblich erhöhen, was wiederum bedeutet, dass die Chips heißer laufen können und somit länger ihre Spitzenleistung beibehalten.

Glassubstrate sind außerdem ultraflach und ermöglichen eine präzisere Gravur, so dass die Komponenten näher beieinander platziert werden können, was die Dichte der Schaltkreise innerhalb einer bestimmten Größe erhöht.

Intel ist derzeit führend in diesem Bereich, aber andere Unternehmen arbeiten hart daran, aufzuholen.

Apple im Gespräch mit Zulieferern


Digitimes berichtet, dass Samsung jetzt an dieser Technologie arbeitet und dass Apple mit mehreren ungenannten Zulieferern im Gespräch ist - darunter mit Sicherheit auch Samsung.

Tochtergesellschaften der Samsung-Gruppe werden zusammenarbeiten, um in die Forschung und Entwicklung von Glass Core Substrates (GCS) zu investieren, um deren Kommerzialisierung zu beschleunigen, mit dem Ziel, mit Intel zu konkurrieren, das eine frühe Führung in diesem Sektor übernommen hat [...]Apple ist Berichten zufolge in Gesprächen mit mehreren Unternehmen, um eine Strategie für die Integration von Glassubstraten in elektronische Geräte zu entwickeln. Quellen in der Halbleiterindustrie wiesen darauf hin, dass Glassubstrate zu einem neuen Feld werden könnten, auf dem sich die Nationen ergänzen und an dem sich neben den Substratherstellern auch globale IT-Gerätehersteller und Halbleiterunternehmen beteiligen werden.
Samsung ist gut aufgestellt, um daran zu arbeiten, da viele der Techniken, die bei der Herstellung fortschrittlicher, mehrschichtiger Displays verwendet werden, auch für die Herstellung von Glassubstrat-Leiterplatten anwendbar sind.

Möglicherweise das nächste große Ding, aber mit Herausforderungen


Manche 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 mit dem 3nm-Chip im A17 Pro, der die iPhone 15 Pro-Modelle antreibt, führend, wobei Pläne für 2nm und dann 1,4nm bestehen.

Jede weitere Prozessgeneration ist immer schwieriger zu realisieren, da die physikalischen Grenzen für eine weitere Verkleinerung erreicht sind. Da es fraglich ist, wie lange das Mooresche Gesetz noch gelten wird, sind einige der Meinung, dass neue Materialien der Schlüssel zur Aufrechterhaltung des Entwicklungstempos sind, wenn wir die Grenzen der Prozessgröße erreichen.

Es liegen jedoch große Herausforderungen vor uns, wie SemiEngineering erklärt.

"Betrachten Sie Glas als ein Mittel, um eine Verbindungsdichte zu erreichen, die der von Silizium-Interposern sehr ähnlich ist", sagt Rahul Manepalli, Fellow und Director of Substrate TD Module Engineering bei Intel. Ein Glassubstrat bietet diese Möglichkeit, aber es bringt sehr schwierige Integrations- und Schnittstellenprobleme mit sich, die wir lösen müssen", sagt Rahul Manepalli, Fellow und Direktor für die Entwicklung von TD-Modulen bei Intel, und fügt hinzu: "Zu diesen Herausforderungen gehören die Zerbrechlichkeit, die mangelnde Haftung an Metalldrähten und die Schwierigkeiten beim Erreichen einer gleichmäßigen Via-Füllung, die für eine gleichmäßige elektrische Leistung entscheidend ist. Darüber hinaus stellt Glas aufgrund seiner hohen Transparenz und der im Vergleich zu Silizium unterschiedlichen Reflexionsindizes besondere Anforderungen an Inspektion und Messung. Viele Messverfahren, die bei undurchsichtigen oder halbtransparenten Materialien funktionieren, sind bei Glas weniger effektiv. So müssen sich beispielsweise optische Messsysteme, die sich auf das Reflexionsvermögen zur Messung von Abständen und Tiefen verlassen, an die Lichtdurchlässigkeit von Glas anpassen, was zu Signalverzerrungen oder -verlusten führen kann, was die Messgenauigkeit beeinträchtigt. All diese Technologien gehen von bestimmten physikalischen Voraussetzungen aus", sagt John Hoffman, Computer Vision Engineering Manager bei Nordson Test & Inspection. "Wenn man anfängt, die Substrate zu wechseln, wird die Physik dann noch funktionieren? Und kann man sie wiederherstellen? Viele unserer Algorithmen gehen von bestimmten physikalischen Annahmen aus. Funktionieren diese Algorithmen noch, oder müssen wir ganz neue Algorithmen entwickeln, weil sich die Physik geändert hat?"
Foto: Intel

Zusammenfassung


    1. Glassubstrate können die Chipleistung und das Wärmemanagement erheblich verbessern.
    2. Apple ist in Gesprächen mit Zulieferern, um Glassubstrate in seine elektronischen Geräte einzubauen.
    3. Auch Samsung arbeitet an einer Glassubstrat-Technologie, um Intel Konkurrenz zu machen.
    4. Glassubstrate könnten das nächste große Ding in der Chipentwicklung sein, aber es gibt noch erhebliche Herausforderungen und technische Probleme zu lösen.
    5. Glassubstrate stellen aufgrund ihrer Transparenz und der im Vergleich zu Silizium unterschiedlichen Reflexionsindizes besondere Anforderungen an Inspektion und Messung.

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A
Shona

Lösungsvorschläge

Hey,

Folgende Anleitungen sind nützlich und könnten dir bei der Bewältigung des Problems helfen:
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