China Bangun Rantai Pasok Substrat Kaca TGV untuk Kemasan Chip AI, tetapi Masih di Tahap Kualifikasi

Kaca mulai menjadi kandidat serius untuk kemasan berukuran besar dan berkoneksi sangat rapat pada akselerator AI serta sistem high-performance computing (HPC). Respons China bukan sekadar memproduksi jenis substrat baru, melainkan membangun rantai pasok dalam negeri untuk through-glass via (TGV), interposer kaca, substrat berinti kaca, hingga peralatan khusus yang dibutuhkan.

Namun, ada catatan penting: banyak perusahaan China masih berada pada tahap pengiriman sampel, lini percontohan, dan pengembangan proses. Adopsi komersial luas untuk kemasan AI paling menuntut masih bergantung pada yield, pengujian keandalan, dan kualifikasi pelanggan. 1812

Apa yang diubah oleh TGV

TGV adalah mikrovia vertikal yang dibuat menembus lembaran kaca, lalu dimetalisasi—umumnya menggunakan tembaga—untuk menghubungkan rangkaian di kedua sisi kaca. Sambungan vertikal ini memungkinkan kaca berperan sebagai interposer di antara die chip atau sebagai inti struktural pada substrat kemasan. 215

Daya tarik kaca bagi kemasan AI bersifat fisik sekaligus elektris. Kemasan akselerator berukuran besar harus menghubungkan die logika, tumpukan memori, dan jalur kemasan dengan geometri yang sangat rapat, sambil tetap datar ketika mengalami siklus suhu. Kaca menawarkan stabilitas dimensi tinggi, rugi listrik rendah, serta koefisien muai termal (coefficient of thermal expansion/CTE) yang dapat disetel agar lebih mendekati silikon daripada substrat organik konvensional. Sifat ini dapat menekan risiko melengkung (warpage) dan mendukung pola redistribution layer (RDL) yang lebih rapat serta jalur sinyal berkecepatan tinggi. 29314041

Hal tersebut penting ketika sebuah kemasan harus membawa banyak koneksi berbandwidth tinggi, termasuk hubungan antara die komputasi dan HBM (high-bandwidth memory). Namun, kecocokan CTE yang lebih baik tidak otomatis berarti pembuangan panas lebih baik. Arsitek kemasan tetap harus menyediakan jalur termal khusus untuk perangkat AI berdaya tinggi.

Interposer kaca dan substrat berinti kaca: dua jalur berbeda

Industri mengejar dua produk yang saling berkaitan:

• Interposer kaca ditempatkan di antara die aktif dan substrat kemasan dalam arsitektur bergaya 2.5D. Produk ini dapat menyediakan koneksi berdensitas tinggi antarchiplet maupun antara chiplet dan memori, dengan pemrosesan berbasis panel sebagai alternatif potensial atas interposer silikon yang dibatasi ukuran wafer. 124
• Substrat berinti kaca menggantikan inti organik di bawah lapisan buildup pada substrat kemasan. Nilai utamanya adalah fondasi yang lebih datar dan stabil secara dimensi untuk kemasan besar serta perutean yang rapat. 133

Dibandingkan substrat organik, keunggulan utama kaca ada pada kerataan, stabilitas dimensi, perbedaan CTE yang lebih kecil, dan karakteristik frekuensi tinggi. Dibandingkan interposer silikon, kaca berpotensi menawarkan pemanfaatan panel persegi panjang yang lebih besar dan jalur material yang biayanya lebih rendah. Namun, silikon tetap merupakan platform yang lebih matang untuk produksi interposer berdensitas sangat tinggi. 2429

China mengejar penguasaan seluruh rantai manufaktur

Nilai strategis teknologi ini berada pada integrasi proses. Pemetaan rantai pasok TrendForce mencakup kaca mentah khusus dan peralatan seperti laser ultracepat, sistem etsa basah, physical vapor deposition (PVD), serta peralatan elektroplating. Tahap berikutnya mencakup penipisan kaca, pembentukan TGV, metalisasi, pengisian tembaga, CMP, pembuatan RDL, dan integrasi kemasan akhir. 1

Setiap tahap dapat menjadi hambatan produksi:

1. Pembentukan via: Pengeboran laser atau modifikasi laser yang dilanjutkan etsa harus menghasilkan lubang yang konsisten tanpa meretakkan kaca yang rapuh atau meninggalkan cacat yang merusak.
2. Metalisasi dan pengisian tembaga: Via memerlukan lapisan konduktif seragam dan pengisian tanpa rongga.
3. Planarisasi: CMP (chemical mechanical planarization) atau proses sejenis menghilangkan tembaga berlebih dan membentuk permukaan datar untuk RDL, bumping, atau bonding berikutnya. 1315
4. Inspeksi dan kualifikasi: Keandalan, kualitas permukaan, dan ketepatan penyelarasan menentukan apakah substrat dapat naik dari sampel menjadi produk siap produksi.

Karena itu, pengumuman kapasitas saja belum cukup untuk membuktikan kesiapan memasok akselerator AI. Yield dan sertifikasi pelanggan adalah gerbang praktis menuju produksi.

Ada kemajuan, tetapi belum berarti teknologi telah matang sepenuhnya

Ekosistem China kini mencakup perusahaan kaca dan substrat, produsen panel layar, perusahaan PCB, spesialis kemasan, serta pemasok peralatan. TrendForce mengidentifikasi 18 perusahaan China terbuka yang terlibat dalam rantai pasok substrat berinti kaca pada Agustus 2026. 1

BOE menyatakan substrat kemasan canggih berbasis kaca telah dikirim sebagai sampel kepada pelanggan domestik; sebagian telah menyelesaikan verifikasi konsep dan memasuki pengujian teknis. Perusahaan itu juga melaporkan integrasi proses penuh yang mencakup pengeboran TGV, pengisian tembaga dalam, dan deposisi lapisan buildup. 8 Secara terpisah, WG Tech dilaporkan telah mengirim sampel substrat kaca untuk modul optik 1,6T—indikasi bahwa jaringan berkecepatan tinggi dapat menjadi arena pembuktian awal. 611

Perkembangan tersebut mendukung kesimpulan bahwa China bergerak dari pengembangan teknologi menuju lini percontohan dan tahap kualifikasi. Namun, ini belum membuktikan bahwa substrat kaca domestik telah menggantikan material impor atau interposer silikon dalam skala besar.

Pasarnya tidak terbatas pada akselerator AI

AI/HPC dan HBM adalah sasaran bernilai tertinggi, tetapi kemampuan yang sama juga dapat dipakai untuk modul optik 1,6T, aplikasi RF, MEMS, serta kemasan advanced fan-out atau kemasan berbasis substrat. 169

Permintaan yang lebih luas ini penting secara komersial. Produk jaringan dan RF berpotensi menciptakan volume produksi serta pembelajaran proses—mulai dari penanganan kaca, pembentukan via, pelapisan, hingga inspeksi—sebelum kemasan akselerator paling rumit siap diproduksi massal. Strategi ini juga membuat investasi tidak semata-mata bergantung pada satu pelanggan chip AI atau satu arsitektur kemasan.

Target 2027 tetap harus dibaca sebagai target

Sejumlah laporan mengaitkan peta jalan produksi massal pada 2027 dengan rencana rantai pasok domestik Huawei untuk substrat kaca pada chip canggih, termasuk akselerator AI Ascend. 19 Laporan industri lain secara umum menempatkan 2027–2028 sebagai periode ketika produksi awal dapat mulai muncul. 27

Itu semua adalah peta jalan berorientasi masa depan, bukan bukti hasil pasar yang sudah tercapai. Dorongan TGV China lebih tepat dipahami sebagai pembangunan kemampuan rantai pasok dan kemasan: menjanjikan untuk kemasan besar, rendah rugi, dan berkepadatan tinggi, tetapi masih bergantung pada eksekusi sulit dalam kaca khusus, yield via, deposisi dan plating canggih, litografi, metrologi, keandalan, serta kualifikasi pelanggan. 113

Bagi pembeli chip AI dan tim kemasan, sinyal jangka pendeknya jelas: kaca sedang bergeser dari sekadar konsep material menjadi arena persaingan manufaktur. Pemenangnya bukan semata pihak pertama yang mengumumkan lini TGV, melainkan pemasok yang mampu berulang kali menghasilkan substrat datar, andal, dan beryield tinggi.