China avança na produção de novos substratos de vidro para semicondutores em meio à intensa competição na embalagem de processadores

Materiais de wafer de vidro estão se destacando como uma alternativa viável aos modelos orgânicos tradicionais. A substituição de núcleos de plástico por painéis de vidro proporciona menos deformações e um perfil mais plano, características que os fabricantes de chips estão ansiosos para explorar, à medida que o empacotamento se torna um limitador de desempenho, junto com o silício e a memória.

Empresas como Samsung, AMD, Intel, Broadcom e até mesmo a AWS têm se envolvido na avaliação de substratos de vidro, enfrentando os desafios de tamanhos de pacotes cada vez maiores e maior densidade de fiação. Segundo relatórios da cadeia de suprimentos da Coreia, algumas empresas chinesas, atuando em áreas como PCBs, displays e montagem de semicondutores, estão se movendo para o mercado de substratos de vidro, sendo a tecnologia considerada um “novo motor de crescimento”.

Estruturas completas na China

A Visionix, fornecedora de soluções avançadas em displays, originária da Universidade Tsinghua, e a BOE Technology, um dos maiores fabricantes de displays OLED e flexíveis do mundo, estão entre as principais empresas mencionadas nos relatórios iniciais, junto com o fornecedor de PCBs AKM Meadville e a Yuntian Semiconductor.

Fontes da indústria afirmam que essas empresas estão envolvidas em estruturas completas, com equipamentos e processos montados em paralelo. A Visionix já começou a realizar “investimentos em larga escala”, após passar a segunda metade de 2025 organizando uma cadeia de suprimentos para materiais e equipamentos. Enquanto isso, a BOE lançou um negócio de substratos de vidro após uma verificação técnica interna.

No setor de fabricação, a AKM construiu uma linha de produção-piloto, enquanto a gigante de montagem e testes Yuntian, que ganhou notoriedade ao entrar na cadeia de suprimentos da Huawei, também está montando suas próprias capacidades de substratos de vidro. As fontes da indústria destacam que os fornecedores chineses estão ansiosos para entrar nesse mercado rapidamente, estabelecendo fluxos de fabricação de uma só vez para encurtar o tempo até a comercialização, ao invés de crescimento gradual.

Uma mudança arriscada

Não é surpreendente que a escala de capital e a velocidade de execução sejam enfatizadas. Autoridades chinesas têm sido transparentes sobre a importância de estabelecer um mercado doméstico de semicondutores que possa competir com o Ocidente na era da inteligência artificial. Para os chineses, é uma questão de relevância nacional, com Xi Jinping chamando a IA de “marcante” e definindo-a como um pilar central do plano quinquenal do país até 2030.

Entretanto, a abordagem da China não vem sem riscos. Substratos de vidro introduzem novos modos de defeito e desafios de confiabilidade; erros iniciais podem ser bastante custosos, pois os defeitos tendem a surgir mais tarde no processo de fabricação. O vidro, sendo frágil, pode permitir que microfissuras resultantes de manuseio ou perfuração sobrevivam a inspeções iniciais, propagando-se durante ciclos térmicos ou estresse mecânico. É bem possível que clientes avaliando pacotes de núcleo de vidro necessitem de extensos dados de ciclagem térmica e envelhecimento de longo prazo antes de se comprometerem com a produção em volume, potencialmente estendendo os prazos além das projeções de 2027 a 2030 dadas pelas empresas que atualmente trabalham com a tecnologia.

As empresas chinesas parecem dispostas a absorver esses desafios e os custos associados em troca de uma vantagem competitiva a longo prazo em empacotamento avançado. Além disso, o manuseio de vidro e a fabricação de alta taxa de produção já são competências centrais de empresas como BOE e Visionix, que estão em uma posição única para redirecionar sua expertise para o mercado de substratos de vidro semicondutores.

Rumo à primeira qualificação

Fora da China, empresas na Coreia do Sul, Taiwan, Japão e EUA também estão explorando substratos de vidro. A subsidiária Absolics do grupo SK é uma das mais avançadas e espera-se que se torne a primeira a comercializar a tecnologia após iniciar a produção de protótipos em sua instalação na Geórgia, EUA, no ano passado. Enquanto isso, a Samsung Electro-Mechanics firmou um memorandum de entendimento com a Sumitomo Chemical em novembro para estabelecer uma joint venture para núcleos de vidro, enquanto a LG Innotek adiou a comercialização de seus substratos de vidro para 2030 devido à incerteza da demanda.

Naturalmente, empresas ligadas à TSMC e grandes fornecedores de substratos como a Unimicron também estão explorando opções de substratos de vidro como parte de suas diretrizes de empacotamento avançado. A Dai Nippon Printing do Japão tem desenvolvido tecnologia de núcleo de vidro dentro de seu negócio de empacotamento avançado, anunciando trabalho em substratos de núcleo de vidro usando TGV de alta densidade, voltados para pacotes semicondutores de próxima geração em 2023, e lançou uma linha piloto de substrato de núcleo de vidro em sua fábrica de Kuki em dezembro passado.

Embora todas essas empresas estejam atualmente correndo em direção à primeira qualificação em vez de produção em volume total, uma vez que um fornecedor consiga resolver os defeitos e seja qualificado para empacotamento de chips de destaque, contratos de fornecimento plurianuais seguirão. É fácil entender por que a China deseja isso, mas, no final, a velocidade com que os fornecedores chineses conseguem reduzir as lacunas técnicas será o fator decisivo sobre se sua entrada no mercado pode agitar a concorrência. Um setor de displays de vidro maduro pode encurtar a curva de aprendizado, mas o empacotamento de semicondutores impõe requisitos de confiabilidade e defeitos muito mais rigorosos do que a fabricação de displays.