Guo Mingchi: Die Glasplatte ist das Herzstück von TSMC CoPoS, sie ist ein „Muss“ und kein „Bonus“.

Der bekannte Analyst Ming-Chi Kuo hat die jüngst von TSMC durchgesickerten CoWoS-Glassubstrat-Präsentationsfolien eingehend analysiert und zieht dabei ein zentrales Fazit: Im CoPoS-Packaging-Technologie-System ist das Glas-Kernsubstrat (also der "oS"-Teil) eine notwendige Voraussetzung für die erfolgreiche Fertigung von AI-Chips, nicht einfach eine optionale Optimierung. Der Markt unterschätzt seine strategische Bedeutung deutlich.

TSMC hielt am 11. Juni 2026 auf der JPCA Show in Japan einen Vortrag mit dem Titel "Unverzichtbare fortschrittliche Packaging-Technologien für den KI-Fortschritt", nach dessen Präsentation eine Folie mit der Überschrift „Entwicklung von CoWoS-Glassubstraten“ online kursierte und breite Aufmerksamkeit in der Branche erregte. TSMC verkündete in der Präsentation offiziell eine Zusammenarbeit mit Ibiden und Innolux zur Entwicklung von Glas-Kernsubstraten. Die Struktur ist im Dreischicht-Design – der Glaskern ist zwischen zwei ABF-Schichten eingebettet, stellt also das "oS" im CoPoS dar.

Ming-Chi Kuo weist darauf hin, dass die auf der Folie präsentierten Daten zur Power Integrity (PI) die wirtschaftlich wertvollsten Informationen darstellen. Das Glas-Substrat ist dünner, was die vertikale Durchkontaktierung mittels Through-Glass Via (TGV) verkürzt, wodurch sowohl der Durchgangswiderstand als auch die Schleifeninduktivität gleichzeitig sinken. Die Stromversorgung wird stabiler und schafft so Raum für die Integration zusätzlicher Transistoren oder eine Erhöhung der Taktfrequenz – und dies führt direkt zu mehr KI-Rechenleistung. Dies ist der Grund, warum nvidia und zwei weitere amerikanische Kunden großes Interesse an dieser Technologie zeigen.

Laut Kuos Recherchen in der Industrie zielt TSMC bei reibungslosem Verlauf darauf ab, die Massenproduktion von Glas-Substraten zwischen dem vierten Quartal 2028 und dem ersten Quartal 2029 aufzunehmen, um mit dem Iterationstempo von nvidia-AI-Chips Schritt zu halten.

Die Zusammenarbeit zwischen TSMC, Ibiden und Innolux hat bereits entscheidende Fortschritte im Bereich der mechanischen Strukturvalidierung erzielt. Recherchen in der Lieferkette zeigen, dass das auf der Folie dargestellte Glas-Kernsubstrat aus einem 250 × 250 mm Substrat geschnitten wird, wobei das ABF-Laminat hauptsächlich aus Ajinomotos (味之素) GL107 besteht und mit ABF-GCP gemischt wird. Die Testschichtanzahl liegt bei 24 bis 28 Schichten – dies ist auch der Mainstream-ABF-Standard für AI-Chips der Jahre 2027 bis 2028.

TSMC verwendete in den Experimenten CoW (Chip-on-Wafer) als Test-Vehikel und validierte dies in Kombination mit dem "oS" Glaskernsubstrat – dies genügt, um die schwierigsten mechanischen Strukturprobleme bei der Bearbeitung von Verbundwerkstoffen zu reproduzieren. Ming-Chi Kuo ist der Ansicht, dass die guten Testergebnisse belegen, dass alle drei Parteien gemeinsam die entscheidenden technologischen Hürden genommen haben.

In der Arbeitsteilung ist Ibiden derzeit für das Schneiden des 250 × 250 mm Glas-Substrats zuständig. Kuos Analyse zufolge dürfte ab der zweiten Jahreshälfte 2027 die Simulationsphase für die Massenproduktion mit dem Format 510 × 515 mm beginnen. Sollte Ibiden zur Sicherung seiner enormen Gewinnmargen die Produktionskomplexität senken wollen, könnte der Schneidprozess an Innolux übergeben werden, die mit den Eigenschaften von Glas besser vertraut sind.

Ming-Chi Kuo differenziert klar zwischen den beiden Kernkomponenten des CoPoS-Systems. CoP adressiert Fragen der Produktionseffizienz und Wirtschaftlichkeit beim Schneiden und wirkt sich auf Kosten und Preis aus; oS hingegen löst Probleme wie Verzug und Haltbarkeit, was darüber entscheidet, ob der Chip tatsächlich gefertigt und betrieben werden kann.

Er betont weiter, dass CoP eine „very-nice-to-have“-Optimierung darstellt – fehlt sie, ist der Chip lediglich teurer, kann aber dennoch produziert werden; oS ist hingegen „unbedingt erforderlich“ – ohne diese ist selbst die erfolgreiche Chipproduktion infrage gestellt. Das erklärt auch, warum TSMC bei Tests oS mit dem bestehenden CoW kombinierte und nicht mit CoP – um zuvorderst den zentralen technologischen Schritt zu validieren.

Ming-Chi Kuo weist zudem ausdrücklich auf einen häufigen Irrtum hin: Das "COP" auf der Folie steht nicht für Chip-on-Package, sondern bezeichnet die Ebenheit (Coplanarity), einen technischen Kennwert der strukturellen Flachheit.

Ming-Chi Kuo nennt die in der Folie gezeigten Daten zur PI-Verbesserung „das eigentliche Gold“ und erläutert die Zahlungsbereitschaft der Kunden: Produktionseffizienz ist Grundvoraussetzung für TSMC, wofür Kunden keine Extrazahlungen leisten; die Leistungssteigerung bei KI hingegen ist direkt entscheidend für die Wettbewerbsfähigkeit und Rentabilität der Kunden – sie sind also bereit, hierfür zu zahlen. Das ist die eigentliche Ursache für das starke Interesse von nvidia am Glas-Substrat.

Für TSMC bringt das Glas-Substrat neben einer verbesserten Packaging-Ausbeute und reduzierten Kosten auch eine Steigerung der KI-Chipleistung und des Verkaufspreises mit sich – damit resultieren sowohl Kostenreduktion als auch Preisanhebung, was Profitabilität und Wettbewerbsfähigkeit gleichermaßen stärkt.

In der anschließenden Q&A-Session der Präsentation gab es Nachfragen zu TGV-Details beim Glassubstrat, worauf TSMC vor Ort die Antwort verweigerte. Ming-Chi Kuo wertet dies selbst als Signal – TGV ist die Kerntechnologie des Glas-Substrats, das zugehörige Kern-Know-how wird derzeit exklusiv von TSMC und Innolux gehalten und soll nicht offengelegt werden. Im Unterschied dazu gab TSMC auf die Frage nach den Integrationslösungen für IVR, eDTC und LSI detaillierte Auskünfte.

Das Glaskernsubstrat kostet aktuell ein Mehrfaches gegenüber bestehenden ABF-Substraten, und das von Innolux verarbeitete Glas ist nicht nur das wichtigste, sondern auch das teuerste Einzelmaterial. Dennoch ist Ming-Chi Kuo überzeugt, dass der hohe Stückpreis die Kundenakzeptanz nicht wirklich beeinträchtigen wird.

Das liegt an der Kostenstruktur insgesamt: Das Substrat macht aktuell nur wenige Prozent der Stückliste (BOM) eines AI-Chips aus, die Verluste durch Packaging-Ausbeute sind jedoch etwa fünf- bis zehnmal so hoch wie die Substratkosten. Selbst wenn das Glas-Substrat heute um ein Mehrfaches teurer wäre, bliebe sein Anteil an der BOM gering – zugleich verringern sich die noch viel größeren Kosten für Packaging-Ausbeuteverluste spürbar. Insgesamt rechnet sich das Glas-Substrat für die Kunden also weiterhin deutlich.

Basierend auf Kuos Lieferketten-Recherchen dürfte TSMC bei gutem Verlauf zwischen Q4/2028 und Q1/2029 mit der Massenproduktion von Glas-Substraten beginnen, um den Entwicklungszyklen der nvidia-AI-Chips zu entsprechen.

In der Branche kursierende Präsentationsfolien aus Ibidens Finanzberichten setzen den Produktionsstart für Glassubstrate auf das Jahr 2030. Ming-Chi Kuo interpretiert das so: Ibiden war stets in öffentlicher Kommunikation zurückhaltend; die explizite Aufnahme von Glassubstraten in die Roadmap bestätigt jedoch langfristig den Entwicklungstrend dieser Technologie. Er weist allerdings darauf hin, dass einige Details in den Ibiden-Folien von den Marktdaten abweichen – beispielsweise ist der Zeitplan für Fotomasken etwa eine Generation hinter den offiziellen Verlautbarungen von TSMC zurück, und das Rubin Ultra-Substrat ist deutlich größer als das in der Präsentation für 2026–2027 angegebene 90×90-Format. Investoren sollten bei Prognosen stets verschiedene Informationsquellen sorgfältig abgleichen und sich nicht auf nur einen Ursprung verlassen.