De smartphones a centros de dados, os semicondutores são fundamentais na vida moderna. Atualmente, com o crescimento exponencial das aplicações de inteligência artificial (IA), computadores de alto desempenho e memórias avançadas estão impulsionando uma nova onda de demanda por chips semicondutores, o que está ampliando os limites dos processos de manufatura tradicionais nas instalações de produção de semicondutores, também chamadas de “fabs”.

Os grupos industriais antecipam que o investimento global em equipamentos de manufatura de wafers atingirá novos recordes em 2025, à medida que os produtores aumentam sua capacidade para dar suporte à IA e ao empacotamento avançado, como os impulsionados pelos mais recentes designs de chips. Além das tendências líderes na indústria, como chiplets, junção híbrida e integração 3D, tecnologias como a fotônica de silício e óptica co-empacotada (CPO) remodelarão a forma como os chips se interconectam, impulsionando novos requisitos de desempenho, planicidade e estabilidade térmica. Atender a essas necessidades requer não apenas novas ferramentas, mas também novos materiais que possam melhorar a eficiência, reduzir o desperdício e encurtar o tempo de desempenho.

“A 3M colabora e inova com nossos clientes e parceiros do ecossistema para ampliar os limites da ciência dos materiais e os ajuda a alcançar novas eficiências em toda a fab,” disse Lung Lin, vice-presidente da 3M Display and Electronics. “Desde superfícies mais limpas e planas para interconexões de última geração até soluções térmicas mais inteligentes, nossas inovações são projetadas para ajudar a melhorar a estabilidade dos processos e oferecer eficiência. E à medida que novas tecnologias surgem, como fotônica de silício e óptica co-empacotada, estamos prontos para ajudar nossos clientes a as integrarem com confiança.”

Materiais que permitem eficiência em toda a fab

Durante décadas, a 3M tem se associado a fabricantes de semicondutores para oferecer materiais avançados que permitem processos mais limpos, maiores rendimentos e melhor desempenho. Atualmente, nosso portfólio abrange várias etapas da produção de wafers:

• Materiais CMP (almofadas e sistemas compostos): permitem uma planarização precisa; esses materiais de polimento alisam cada camada do wafer para que a próxima possa ser construída sobre uma superfície perfeitamente plana.
• Condicionadores de almofadas: mantêm o desempenho e a uniformidade das almofadas; essas almofadas atuam como ferramentas de “renovação” para manter a eficácia das almofadas de polimento, garantindo que os wafers sejam polidos de maneira uniforme.
• Sistemas de suporte de wafers, incluindo fitas adesivas e protetoras: facilitam o refinamento, a manipulação e o processamento da parte traseira dos wafers; essas fitas prendem os wafers com segurança durante o processamento e depois são facilmente removidas.
• Fitas resistentes ao calor: protegem as partes sensíveis do chip durante a soldagem, moldagem e processamento em alta temperatura.

Cada uma dessas soluções reflete a capacidade da 3M de aplicar sua profunda experiência em abrasivos, adesivos e gerenciamento térmico a alguns dos ambientes de produção mais complexos do mundo.

Estamos alinhados com as tendências do setor

As mudanças globais estão reforçando a necessidade de materiais semicondutores avançados:

• Crescimento da IA e do empacotamento: à medida que os chips de IA ficam maiores e exigem mais memória, as conexões entre as diferentes partes dos chips precisam ser ultraprecisas, o que exige superfícies de wafers extremamente planas, limpas e soldáveis que se encaixem e funcionem juntas de maneira confiável.
• Integração 3D e chiplets: em vez de se limitarem a fabricar chips menores, os fabricantes os empilham e unem chiplets menores, o que impulsiona novas abordagens de empilhamento e interconexão. Os materiais que permitem uma união precisa e um manuseio estável das pastilhas estão se tornando cada vez mais importantes.
• Fotônica de silício e óptica co-empacotada: a integração de componentes ópticos e eletrônicos no mesmo pacote redefinirá a forma como os chips se comunicam, e a 3M pode aplicar sua experiência em união, gerenciamento térmico e manuseio de precisão à medida que a tecnologia avança.

Do wafer à carga de trabalho

A medida que la industria de los semiconductores crece para satisfacer la demanda de IA, las À medida que a indústria de semicondutores cresce para atender à demanda por IA, os ganhos em eficiência no nível da fab se estendem para fora. Os materiais que prolongam a vida útil das almofadas, estabilizam o desempenho térmico e permitem um manuseio confiável dos wafer não apenas economizam tempo e recursos na produção, mas também ajudam a acelerar a disponibilidade de chips de última geração.

A rápida adoção da IA está impulsionando novas demandas de energia nas fases posteriores.  A Agência Internacional de Energia prevê que o consumo de eletricidade dos centros de dados em todo o mundo poderá mais do que duplicar até 2030, apontando a IA como um dos principais impulsionadores. É por isso que as soluções energéticas mais amplas da 3M, que incluem acessórios para cabos com sensores e interconexões ópticas, complementam a nossa oferta de semicondutores. Juntas, elas contribuem para uma infraestrutura digital mais sustentável, desde a produção de wafers até os centros de dados.

A 3M está comprometida em impulsionar o avanço da indústria de semicondutores por meio da inovação em materiais. Ao permitir a eficiência, melhorar a confiabilidade e apoiar os objetivos ambientais, ajudamos os fabricantes a atender às necessidades da era atual impulsionada pela IA e a se preparar para as tecnologias futuras.