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Pénurie de puces : le matériel porteur pour les CPU et les GPU sera rare jusqu’en 2026

Depuis 2020 déjà, les fabricants de puces se plaignent d’une pénurie de substrats avec film Ajinomoto Build-up (ABF). Ce dernier est un film isolant qui est utilisé dans les cartes de support vertes de presque tous les processeurs, puces graphiques, puces logiques programmables (FPGA) et circuits spéciaux (ASIC). AMD, Intel et Nvidia sont également concernés par la pénurie d’ABF.

Les substrats pour ce que l’on appelle les « Die Carrier » ont des propriétés différentes de celles d’un circuit imprimé ordinaire (platine, Printed Circuit Board/PCB). De tels supports se trouvent entre la puce de silicium proprement dite (Die) et le PCB. Les substrats ABF ont des couches plus fines, un coefficient de dilatation thermique plus faible et conviennent pour des trous et des trous traversants placés plus près les uns des autres, par exemple huit par millimètre carré.

La combinaison de plusieurs dies ou puces en un seul composant accroît encore la demande de substrats ABF.

L’agence de presse taïwanaise Digitimes cite Tzyy-Jang Tseng, directeur des ventes d’Unimicron, selon lequel il manquera au moins 20 % de substrats ABF en 2022 pour couvrir la demande mondiale. Unimicron est l’un des plus grands producteurs mondiaux de substrats ABF. La situation devrait s’améliorer à partir de 2023 grâce à l’achèvement de nouvelles usines de production, mais une pénurie devrait subsister au moins jusqu’en 2026.

Dans les supports de puces, de nombreuses couches d’ABF sont laminées.

(Image : c’t)

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Dans la rédaction de c’t, l’ABF est aussi affectueusement appelé « film pour sushis ». La raison en est l’origine : Ajinomoto est un poids lourd de l’industrie alimentaire japonaise et a développé l’ABF dans les années 90 de manière quasi accidentelle. L’entreprise cherchait un moyen de recycler les sous-produits de sa propre production de glutamate.

Comme Ajinomoto n’était jusqu’alors connu que comme le « Maggi japonais », la percée n’a eu lieu que des années après l’achèvement de l’ABF. En 1999, le premier fabricant de puces a utilisé l’ABF dans des supports, remplaçant ainsi les vernis utilisés jusqu’alors, qui devaient être séchés à grands frais et répondaient moins bien aux exigences. Parmi ces exigences, on trouve une couche isolante uniforme, une grande résistance à la chaleur, même en cas de fortes variations de température, ainsi qu’une grande stabilité mécanique.

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Dans une vidéo produite en 2011, Ajinomoto montre l’histoire de la création d’ABF, une présentation PDF en donne un aperçu supplémentaire. Cette année-là, le chiffre d’affaires annuel réalisé avec les films était de l’ordre de 135 millions d’euros. Aujourd’hui, l’entreprise comptabilise les ventes d’ABF sous la division « Healthcare and others », qui a réalisé l’équivalent d’environ 1,8 milliard d’euros au cours du seul troisième trimestre 2021.

Le fabricant autrichien de lanceurs AT&S prévoit (présentation PDF) qu’en 2027, il manquera environ 12 sites de production pour ABF. Intel a également son mot à dire dans la construction de nouveaux sites : une nouvelle usine de production est en cours de construction dans le cadre d’une coentreprise avec Unimicron. La construction devrait, selon Digitimes sera achevé en 2023 et coûtera près d’un milliard d’euros.

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