
三星电机与LG Innotek为抢占下一代半导体基板市场,已着手攻克共封装光学(CPO)核心技术。CPO是一种将电信号转换为光信号、从而最大化提升半导体芯片性能的先进封装技术,两家公司计划将该技术应用于半导体基板。凭借高速、低功耗等多重优势,CPO基板技术作为AI市场的核心技术备受关注,相关竞争已正式拉开帷幕。
三星电机与LG Innotek已全面推进将CPO技术应用于AI半导体基板的相关工作。据悉,两家公司已超越单纯的研讨与构想阶段,启动了先行技术开发,并已开始对可在基板上实现CPO功能的部分零部件进行样品评估。一位熟知相关事宜的业内人士表示:“两家公司均已对光导波路等光信号传输路径零部件开展样品测试。尽管尚处于初期阶段,但已正式投入CPO核心技术研发。”
与传统依靠铜线传输电信号的半导体及基板结构不同,CPO技术将电信号转为光信号进行传输,原理近似于在半导体芯片封装内部实现光通信。该技术融合了作为半导体基础的硅材料与光学技术,也被称作 “硅光子技术”。CPO备受瞩目,核心原因在于AI的发展。随着AI的普及,作为核心基础设施的AI半导体芯片需求急剧增长。但在传统架构下,芯片发热严重、功耗居高不下;同时受电信号本身特性限制,传输距离过长时,信号处理速度的提升也存在瓶颈。
CPO技术将电信号转换为光信号后,通过光缆、光导波路等进行连接,可突破传统电信号传输方式的局限。海外方面,英伟达、博通、美满电子等企业也在推进将CPO应用于AI半导体芯片。台积电与三星电子等则正在筹备搭载CPO的AI半导体芯片封装工艺,其中台积电计划于今年、三星电子计划于 2028 年分别实现量产。
三星电机与LG Innotek的核心任务,是制造可搭载CPO功能的半导体基板,预计将在最终的半导体封装成品中集成各类关键零部件,包括电光转换开关、光收发器、光连接部件(光缆及波导)等。
三星电机方面,近期已决定加大对嵌入式基板领域的投入,该技术可将 MLCC 等半导体基板必备的无源元件集成于基板内部。部分观点认为,这一布局也是为CPO技术落地做前期准备,意在为基板预留更多空间,以便搭载CPO相关组件。
LG Innotek社长在上个月的股东大会上已暗示公司将开展CPO研发。尽管当时他称相关工作尚处于研讨阶段,但据了解,公司现已正式启动技术开发,全力推进商用化进程。
另一位业内人士表示:“与海外相比,韩国CPO商用化进程整体偏慢。而基板在CPO体系中承担核心作用,因此企业需要加快步伐,以抢占市场先机。”
除了CPO基板,三星电机还在押注MLCC嵌入式半导体基板。近日有消息称,三星电机正在为越南工厂MLCC嵌入式基板生产线规划相关设备投资。三星电机将引进新设备,同时筹备与进驻越南当地的韩国本土基板厂商开展合作,目前也在探讨将部分工序外包的方案。该公司还与合作方共同开发了可在基板内部打造MLCC搭载空间的新型设备,最快有望在本月下达首批设备采购订单。
一位熟知相关事宜的业内人士表示:“三星电机已着手筹备构建大规模MLCC嵌入式基板生产供应链,未来两年将持续投入资金,完成产线搭建与合作生态构建。” 业内预测,此次在相关制造设备等供应链建设上的投资规模将达数千亿韩元。
MLCC扮演着储存并按定量释放电流的 “电坝” 角色,因其体积比米粒还小,被誉为 “电子工业的大米”。三星电机研发的MLCC嵌入式基板,是将MLCC集成在基板内部的产品。相比传统将MLCC搭载在基板表面的方式,该产品占用空间更小,还能缩短物理传输距离,因此具备更高效率,有利于实现高性能半导体芯片。此前三星电机已向部分客户小批量供应MLCC嵌入式基板,计划通过本次投资大幅提升产能。
随着人工智能技术普及,提升AI半导体芯片这一核心基础设施性能的需求持续高涨,三星电机的MLCC嵌入式基板备受关注,市场需求不断扩大,这也是本次新增投资的背景。据悉,已有多家AI半导体企业与科技巨头向三星电机询问MLCC嵌入式基板的供应事宜。
三星电机计划逐步扩大MLCC嵌入式基板供应量,抢占AI半导体基板市场先机。MLCC嵌入式基板是鲜有其他基板竞争对手涉足的新兴市场。AI服务器用途MLCC市场正成为继车载市场之后的新兴领域。尤其是AI服务器在整体服务器市场中预计将展现更高的成长率。市场调研机构Markets and Markets预测,全球AI服务器市场规模将从2024年的1,429亿美元增长至2030年的8,378亿美元。
另一位业内人士透露:“三星电机还规划了未来战略,不仅是MLCC,还将把硅电容器也集成到基板内部。”硅电容器的电阻比陶瓷材质的MLCC低一百倍,可进一步降低信号传输损耗,同时在高压、高温环境下仍能保持稳定性能。
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