Nieuwe Technologie in de Halfgeleiderindustrie: CoWoP vs. Traditionele ABF Substraten
De opkomst van geavanceerde verpakkingen van halfgeleiders heeft geleid tot opmerkelijke innovaties zoals CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate), dat breed wordt toegepast door grootheden zoals TSMC voor toepassingen met hoge prestaties. Recent nieuws van Wallstreetcn heeft echter de sector opgeschud met de onthulling van een nieuwe technologie in ontwikkeling, genaamd CoWoP (Chip-on-Wafer-on-PCB). Deze technologie belooft het gebruik van ABF-substraten volledig te elimineren en het ontwerp van printsnoeren radicaal te veranderen.
Wat is CoWoP?
In tegenstelling tot de traditionele CoWoS-aanpak, waarbij de chip op een siliconen interposer en een ABF-substraat wordt gemonteerd, stelt CoWoP voor om deze laatste stap te elimineren. De technologie is gebaseerd op twee hoofdcomponenten:
Chip-interposer verbinding met microbumps: De chip wordt geïntegreerd op een siliconen interposer met behulp van microcontacten met een hoge dichtheid.
Directe montage op PCB: De chip + interposer-structuur wordt rechtstreeks op een hogedichtheid PCB gemonteerd, waardoor het ABF-substraat wordt overgeslagen.
Het doel is dat de PCB als een functionele ondersteuning fungeert, belangrijke taken uitvoert zoals het herschikken van signalen en de elektrische voeding, dankzij het gebruik van RDL (Redistributie-Lagen) die zijn vervaardigd met HDI-, mSAP- of SAP-technologieën. Dit redesign kan leiden tot lagere materiaalkosten, snellere productie en een vereenvoudigde toeleveringsketen.
Vooruitzichten van CoWoP
Volgens Wallstreetcn zou deze “all-in-one” oplossing het proces goedkopere maken door dure materialen zoals BT/ABF substraten en BGA bumps te vermijden. Daarnaast zou het de opschaling voor bepaalde AI- of HPC-toepassingen van gemiddelde schaal vergemakkelijken, door gebruik te maken van grote PCB-formaten.
Toch zijn PCB-fabrikanten, geciteerd door Infotimes, sceptisch over de haalbaarheid op korte termijn. Hoewel het concept aantrekkelijk is, is het een grote uitdaging om de functies van het substraat naar de PCB over te brengen, wat precisie vereist in het traceren van lijnen: van de huidige 20/35μm naar minder dan 10/10μm. Dit vormt een aanzienlijke technische uitdaging die momenteel slechts door een handvol geavanceerde PCB-fabrikanten succesvol kan worden aangepakt.
“De beloofde besparingen verdwijnen niet; ze worden simpelweg verplaatst naar nieuwe technologische eisen,” merken experts van Infotimes op. “De kosten verminderen voor de substraten, maar nemen toe voor het ontwerp en de productie van complexere PCB’s.”
De Rol van NVIDIA en Rubin Ultra
Sommige analisten speculeerden over de mogelijkheid dat NVIDIA CoWoP zou aannemen voor hun volgende generatie GPU’s voor kunstmatige intelligentie, de Rubin Ultra. Echter, verschillende Amerikaanse investeringsmaatschappijen hebben deze optie afgewezen.
De voornaamste reden is dat Rubin Ultra een nog groter ABF-substraat vereist met meer lagen dan zijn voorgangers. Om de thermische, elektrische en signaalintegriteit te behalen die een GPU van dat niveau vereist, moeten PCBs precisies voor het traceren behalen die momenteel nog niet beschikbaar zijn in de industrie op commerciële schaal.
Met andere woorden, CoWoP zou levensvatbaar kunnen zijn voor bescheiden chips of specifieke toepassingen, maar het is nog ver verwijderd van het vervangen van CoWoS in high-end AI-datacenters.
Een Onzekere Overgang
CoWoP vertegenwoordigt een van de meest ambitieuze pogingen tot vereenvoudiging van chipverpakking in het tijdperk van heterointegratie. Als de industriële haalbaarheid wordt bevestigd, zou dit de mogelijkheid bieden om verpakkingssystemen volledig te herontwerpen, de productie te verhogen en de afhankelijkheid van materialen zoals ABF te verminderen, waarvan de vraag de wereldwijde toeleveringsketen heeft onder druk gezet.
Echter, de PCB-fabricage-industrie ziet momenteel meer vragen dan antwoorden. Naarmate we 2026 naderen, zal het cruciaal zijn om te observeren of een belangrijk bedrijf — naast experimentele voorstellen — besluit deze aanpak in de echte productie aan te nemen. Tot die tijd zal CoWoP blijven zorgen voor krantenkoppen… maar niet noodzakelijk voor wafers.