De druk van kunstmatige intelligentie begint zich ook te voelen in materialen die zelden in de krantenkoppen voorkomen. Dit keer gaat het niet om GPU’s, HBM-geheugen of lithografiesystemen, maar om copper-clad laminaten (CCL) en speciale glasvezels die worden gebruikt in de substraten die geavanceerde chips ondersteunen. Volgens bronnen uit de industrie, geciteerd door The Elec, zijn de levertijden voor sommige semiconductor-CCL’s opgelopen van ongeveer twee naar zes weken.
Het is nog geen volledige stilstand in de productie, maar de situatie is wel zorgwekkend. Fabrikanten van substraten houden reserves aan en verschillende leveranciers breiden hun capaciteit uit. De verandering is echter significant omdat het aangeeft hoe de vraag naar AI-servers de druk in de supply chain verschuift naar essentiële materialen die moeilijk te vervangen zijn en een langdurig homologatieproces vereisen.
Wat is CCL en waarom wordt het zo belangrijk?
De Copper Clad Laminate (CCL) is een plaat waarvan een isolerend materiaal bedekt is met koperlagen. Op basis hiervan worden printplaten en substraten gemaakt die diverse halfgeleidercomponenten herbergen. Eenvoudig gezegd, is het een fysieke laag die ervoor zorgt dat elektrische signalen betrouwbaar door steeds complexere elektronische systemen reizen.
De fabricage combineert prepreg, een glasvezeltextiel geïmpregneerd met resin, en gedrukte koperlagen die door warmte en druk aan elkaar worden gehecht. Het eindproduct moet bestand zijn tegen veeleisende thermische processen, mechanische stabiliteit behouden en het mogelijk maken om steeds fijnere circuits te maken. In gewoon gebruik zijn deze eisen belangrijk, maar voor high-performance chips voor AI, servers en hogesnelheidsverbindingen worden ze nog strenger.
Daar komt de T-Glass om de hoek kijken, een glasvezel met een lage thermische uitzettingscoëfficiënt. De rol van T-Glass is het reduceren van vervormingen in het substraat door hoge temperaturen. Deze stabiliteit maakt het mogelijk om dunnere circuits en grotere oppervlakken te produceren – iets dat steeds belangrijker wordt in geavanceerde encapsulaties, servermodules en grote chips.
Tot voor kort werd T-Glass vooral gebruikt in high-end toepassingen, maar nu wordt de toepassing breder. De toename van integratie, het nodig hebben van betere warmtebeheersing, en de groeiende omvang van AI-chips zorgen ervoor dat materialen die eerst uitsluitend in premium substraten zoals FC-BGA en FC-CSP werden gebruikt, ook in servers en geheugensubstraten verschijnen.
Het probleem is dat de productie niet zomaar kan worden opgeschaald. De Japanse fabrikant Nittobo heeft een sterke positie op het gebied van T-Glass en beschikt over kwaliteitscertificeringen van grote klanten. Volgens Nitto Boseki is T-Glass een uiterst elastisch materiaal met een lage expansie die essentieel is voor high-density encapsulaties. Die technische specialisatie maakt snelle vervanging door alternatieve leveranciers moeilijk.
Premium vraag verschuift ook naar gangbare materialen
De druk beperkt zich niet tot de allernieuwste materialen. De vraag naar premium CCL’s raakt ook klassieke materialen gebaseerd op E-Glass, een standaard glasvezel die gangbare producten in midden- en laagsegment bedient. Als fabrikanten hun lijnen, kapitaal en ploegendiensten richten op hogere marges, neemt de beschikbare capaciteit voor basismateriaal af.
Deze dynamiek is niet nieuw: in eerdere momenten van spanning in de semiconductor supply chain zagen we dat premium technologieën vaak eerst de capaciteit opslokken, met secundaire effecten op eenvoudigere componenten. In dit geval concurreren AI-, server- en netwerk-CCL’s voor materialen, apparatuur en processen met minder rendabele segmenten.
De interesse van leveranciers bevestigt de trend. Zo kondigde Doosan onlangs een investering van 180 miljard wonnen aan voor een CCL-fabriek in Thailand, gericht op AI-infrastructuur en netwerkapparatuur, volgens Zuid-Koreaanse media. Lotte Energy Materials en Doosan Electronics BG hebben bovendien een overeenkomst getekend voor samenwerking in HVLP-koper films en laag-verlies CCL-materialen, die relevant zijn voor hoge-snelheiddatatransmissie.
Ook koperfolie is geen onbelangrijk detail. Voor servers met AI-boards en -substraten is signaalintegriteit cruciaal. De oppervlakteschuurbestandheid, dielectrice verliezen, thermische stabiliteit en het vermogen om hoge frequenties te weerstaan, beïnvloeden direct het gedrag van netwerksystemen, accelerators, geheugemodules en multi-layer printplaten.
Daarom kijkt de markt verder dan alleen de totale productiecapaciteit. Het is niet genoeg om meer generieke CCL’s te maken. Het vereist het produceren van CCL’s met zeer specifieke eigenschappen, gevalideerd door veeleisende klanten en geschikt voor high-density ontwerpen. Het homologatieproces kan maanden duren, en grote klanten geven soms de voorkeur aan materialen die getest en goedgekeurd zijn voor kritieke platformen.
Een knelpunt dat niet overdreven moet worden, maar ook niet genegeerd
De meest voorzichtige interpretatie is dat de sector een periode van spanning doormaakt, geen ineenstorting. Volgens bronnen die door The Elec worden aangehaald, beschikken fabrikanten van substraten nog altijd over redelijke voorraden en breiden leveranciers hun capaciteit uit. Dit vermindert het risico op directe productiestoringen.
Toch betekent een verschuiving van twee naar zes weken in levertijd dat planning significant verandert. Fabrikanten moeten eerder inkopen, contracten afsluiten, voorraden aanpakken en prioriteit geven aan klanten. Voor chip- en serverontwerpers betekent dit dat de levering van encapsulatiematerialen en PCB’s nu ook onderdeel is van het operationele risico van AI-productie.
Het fenomeen past binnen een bredere trend. Maandenlang is gesproken over het tekort aan HBM, de capaciteit van CoWoS, de beschikbaarheid van accelerators en de bouw van datacenters. Nu verschuift de aandacht ook naar minder zichtbare lagen: speciaal glas, koperen laminaten, harsen, laminatieapparatuur, organische substraten en validatieprocessen.
Leveranciers proberen te reageren. Nittobo kondigde voor 2025 een uitbreiding van de productie van speciale glasvezelmaterialen aan, met een investering van 15 miljard yen, om de groei in encapsulatiematerialen voor geavanceerde halfgeleiders bij te benen. Andere fabrikanten uit Taiwan en China werken ook aan alternatieven, maar echte toegang tot kritieke ketens vereist consistente kwaliteit, industriële capaciteit en goedkeuring van eindklanten.
De toenemende levertijden voor CCL tonen dat AI-infrastructuur gebaseerd is op een complexer netwerk dan vaak wordt gedacht. Een AI-server hangt niet alleen af van het hoofdchipmodel. Hij heeft ook printplaten, substraten, verbindingen, thermische materialen en componenten nodig die hoge snelheden, temperaturen en dichtheden aankunnen – omstandigheden die enkele jaren geleden nog uitsluitend in nichetoepassingen voorkwamen.
Als de vraag zich blijft uitbreiden, kunnen geavanceerde PCB-materialen en substraten een nieuw punt van zorg worden voor fabrikanten, hyperscalers en infrastructuuraanbieders. Het zal misschien niet het meest zichtbare knelpunt zijn, maar wel een die de daadwerkelijke implementatiedatum zou kunnen bepalen wanneer al het andere al in de pijplijn zit.
Veelgestelde vragen
Wat is een CCL in halfgeleiders?
Een CCL is een koperbedekte laminaat die dient als basismateriaal voor het maken van printplaten en substraten waar verschillende elektronische componenten en halfgeleiders worden geïntegreerd.
Waarom verhoogt AI de vraag naar CCL?
AI-chips en servers vereisen grotere, stabielere en dichtere substraten, met materialen die hoge temperaturen, snelle signalen en fijnere circuits aankunnen.
Wat is T-Glass?
T-Glass is een glasvezel met een lage thermische uitzettingscoëfficiënt. Het vermindert vervormingen onder hitte en verbetert de stabiliteit in geavanceerde encapsulaties.
Is er sprake van een ernstige schaarste aan CCL?
Op dit moment is het beter te spreken van een spanningsfase in de supply. Levertijden zijn langer geworden, maar fabrikanten houden reserves aan en leveranciers breiden hun capaciteit uit.
via: thelec