ABF, wird wie verrückt aufgekauft

Vor kurzem kündigte Nvidia die Zusammenarbeit mit Lieferkettenpartnern wie Ibiden, Samsung Electro-Mechanics, Unimicron, Amkor, KYEC und SPIL an, um die entsprechende Fertigungskapazität auszuweiten.

Dabei soll die Kapazität für Produkt-Substrate in den nächsten drei Jahren auf das 2,5-fache des aktuellen Niveaus gesteigert werden. Amkor plant, die Kapazität für Zwischenschicht-Wafer bis Ende 2028 um mehr als 300 % zu erhöhen, während SPIL plant, die Kapazität für optische Motoren für Co-Packaged Optics (CPO) bis Mitte 2027 auf das 15-fache des aktuellen Niveaus zu steigern. Mit der Veröffentlichung dieser Nachricht hat die anhaltende Expansion der KI-Rechenleistungsinfrastruktur den Wettbewerb in der Lieferkette ausgelöst, der sich von Kernchips wie GPUs weiter auf Schlüsselsegmente wie fortschrittliches Packaging, Tests und Hochgeschwindigkeits-Lichtverbindungen erstreckt.

Dabei ist ABF zu einem umkämpften Gebiet für alle großen Chiphersteller geworden.

Die Lieferzeiten von ABF verlängern sich immer wieder

Tatsächlich nimmt der Versorgungsdruck für ABF-Trägerplatten, wie man sehen kann, weiter zu.

Laut den von TrendForce zusammengestellten Daten zu den Lieferzeiten von Schlüsselkomponenten der KI-Infrastruktur hat sich die Lieferzeit von ABF-Trägerplatten auf 48 bis 56 Wochen verlängert, was dem 4- bis 4,7-fachen des Referenzwerts von 12 Wochen im Zustand des Gleichgewichts von Angebot und Nachfrage entspricht. Mit anderen Worten kann eine neue Bestellung von der Auftragserteilung bis zur Lieferung maximal etwa 13 Monate dauern. Im Vergleich dazu beträgt die Lieferzeit von HDD 50 Wochen, von DRAM 20 Wochen und von MLCC 30 Wochen, was die angespannte Situation der Lieferkette für KI-Infrastruktur verdeutlicht.

ABF-Trägerplatten sind wichtige Verbindungsträger zwischen Hochleistungs-Chips und Hauptplatinen und werden weit verbreitet in Produkten wie CPUs, GPUs und KI-Beschleunigern eingesetzt. Da sich KI-Chips in Richtung höherer Leistung, größerer Packaging-Größen und komplexerer Verbindungen entwickeln, müssen Trägerplatten dichtere Leitungen und mehr Leitungslagen unterstützen, was die Herstellungsschwierigkeiten erhöht. Gleichzeitig steigt die Nachfrage von KI-Servern nach Komponenten für Speicherung, Netzwerk und Stromversorgungsmanagement synchron an, sodass der Druck in der Lieferkette nicht mehr auf ein einzelnes Segment beschränkt ist.

Die Daten von TrendForce zeigen außerdem, dass von den sechs von ihnen verfolgten Schlüsselkomponenten der KI-Infrastruktur fünf Segmente außer GPUs unter Versorgungsengpässen leiden. Darunter werden ABF-Trägerplatten, HDD und DRAM als schwerwiegende Engpässe eingestuft, während MLCC und Enterprise-SSDs ebenfalls unter unzureichender Versorgung leiden. Selbst wenn die Lieferzeit von GPUs im Bereich von 20 bis 30 Wochen im Gleichgewicht von Angebot und Nachfrage liegt, können Engpässe bei anderen Schlüsselkomponenten die Produktion und Lieferung des gesamten KI-Servers verlangsamen.

Das Problem besteht darin, dass neu hinzugekommene Kapazitäten die Lücke nicht sofort schließen können. Die Erweiterung von Produktionslinien für hochwertige Trägerplatten umfasst den Bau von Fabriken, den Einkauf von Anlagen, die Prozessanpassung und die Verbesserung der Ausbeute. Investitionen bedeuten nicht, dass die Kapazität schnell freigesetzt werden kann. Gegenwärtig steigt die Nachfrage nach KI schnell an, während die früheren Expansionspläne der Lieferanten möglicherweise nicht rechtzeitig Schritt halten können, sodass das Missverhältnis zwischen Angebot und Nachfrage fortbesteht.

Besonders bemerkenswert ist, dass die Faktoren, die die Versorgung einschränken, sich auch auf Halbleiteranlagenkomponenten erstrecken. Berichten zufolge beträgt die maximale Lieferzeit einiger in Japan hergestellter Schlüsselkomponenten für Anlagen bis zu 40 Monate; einige Teile von Abscheidungsanlagen, die früher in etwa 4 Monaten geliefert werden konnten, erfordern jetzt eine Wartezeit von etwa 10 Monaten. Bei einigen Komponenten von Packaging-Anlagen hat sich die Lieferzeit auch dann um etwa 50 % gegenüber früher verlängert, wenn sie auf lokale Lieferanten in Südkorea umgestellt wurden.

Dadurch entsteht ein warnender Zyklus: Die steigende Nachfrage nach KI-Chips treibt die Erweiterung der Kapazitäten für Trägerplatten, Speicher und andere Komponenten voran; aber die Expansion selbst erfordert Halbleiterfertigungsanlagen, und die Anlagenhersteller leiden ebenfalls unter Engpässen bei Schlüsselteilen. Je stärker die Nachfrage im nachgelagerten Bereich ist, desto mehr muss die Lieferkette ihre Kapazität ausweiten, desto wahrscheinlicher wird sie jedoch durch die Lieferzyklen von Anlagen im vorgelagerten Bereich eingeschränkt.

Darüber hinaus weisen Berichte darauf hin, dass Faktoren wie steigende Kapitalausgaben, verlangsamte Verbesserung der Produktionseffizienz und der höhere Wafer-Einsatz für die HBM-Produktion die Ausweitung des Angebots in der Speicherindustrie unter Druck setzen. Die derzeitige Versorgungsspannung kann nicht einfach durch Erhöhung der Investitionen sofort gelöst werden, sondern betrifft die Kapazitäten, Anlagen und Fertigungseffizienz mehrerer Segmente.

Die ständig verlängerten Lieferzeiten verändern auch die Transaktionsweisen in der Lieferkette. Berichten zufolge steht der Preis von hochwertigen FC-BGA-Trägerplatten unter Aufwärtsdruck, und die Bedeutung langfristiger Liefervereinbarungen nimmt zu. Kunden hoffen, durch vorzeitige Mengensicherung und Abschluss langfristiger Verträge das Risiko zukünftiger Lieferengpässe zu senken; Lieferanten mit stabiler Kapazität und pünktlicher Lieferung erhalten die Chance, eine stärkere Verhandlungsposition zu erlangen.

Am Beispiel von Samsung Electro-Mechanics zeigen Berichte, dass die Auslastung seiner Produktionsanlagen für FC-BGA-Trägerplatten und MLCC nahezu voll ausgelastet ist. Da die Kapazität nicht schnell ausgeweitet werden kann, werden Hersteller mit stabiler Lieferfähigkeit leichter langfristige Aufträge erhalten und den Anteil des Umsatzes mit hochwertigen Produkten erhöhen.

Für die ABF-Industrie geht es nicht mehr nur darum, wie viele Wochen die Lieferzeit beträgt, sondern darum, wann die neu hinzugekommene Kapazität in Betrieb genommen werden kann und ob sie den ständig steigenden Spezifikationsanforderungen von KI-Chips entsprechen kann. Wenn die Nachfrage weiter steigt, während Anlagen, Materialien und Fertigungskapazitäten nicht synchron verbessert werden, kann die angespannte Situation von Angebot und Nachfrage bei ABF-Trägerplatten noch länger andauern. Die Lieferzeitdaten spiegeln jedoch den aktuellen Zustand der Lieferkette wider und bedeuten nicht, dass die Lieferzeiten für alle Spezifikationen und alle Kunden vollständig identisch sind.

Unter diesen Nachfragebedingungen ist die Gewährleistung der ABF-Versorgung zur obersten Priorität aller großen Chiphersteller geworden. Dies hat auch einen Wettbewerb um die Kapazitäten ausgelöst.

Drei große Chiphersteller sichern sich Kapazitäten

Laut einem Bericht der Wirtschaftszeitung (Economic Daily) haben die drei großen Chiphersteller Intel, Nvidia und AMD Berichten zufolge Anzahlungen von insgesamt mehr als 1 Billion Neuen Taiwan-Dollar gezahlt, um die Kapazität für hochwertige IC-Trägerplatten im Voraus zu reservieren. Gleichzeitig beschleunigen die drei starken taiwanesischen Trägerplattenhersteller Unimicron, Kinsus und Nan Ya PCB ihre Kapazitätserweiterung, wobei die in diesem Jahr angekündigten Investitionen in den Fabrikbau insgesamt 161,2 Milliarden Neue Taiwan-Dollar erreichen und einen neuen Rekord aufstellen.

Hinter diesem Wettbewerb um Kapazitäten bei ABF-Trägerplatten stehen die anhaltend steigende Nachfrage nach KI-Chips und die Realität, dass die Kapazität für hochwertige Trägerplatten nicht kurzfristig schnell ausgeweitet werden kann. Für Chiphersteller ist die Leistung von GPUs und KI-Beschleunigern zwar wichtig, aber ob Produkte erfolgreich verpackt, getestet und schließlich geliefert werden können, hängt auch davon ab, ob die vorgelagerte Lieferkette ausreichende Kapazitäten bereitstellen kann. Wenn das Angebot an hochwertigen Trägerplatten knapp wird, ist die vorzeitige Sicherung von Kapazitäten zu einem wichtigen Mittel zur Gewährleistung der Produktlieferung geworden.

Laut Branchenschätzungen, auf die sich der Bericht beruft, beträgt der Betrag, mit dem Intel die Kapazität für Trägerplatten langfristig im Voraus reserviert, etwa 3 Milliarden US-Dollar. AMD hat zuvor angekündigt, 10 Milliarden US-Dollar in Taiwan zu investieren, und der Markt vermutet, dass davon etwa 1 Milliarde US-Dollar die Lieferkette für Trägerplatten betreffen könnte. Es wird auch vermutet, dass Nvidia etwa 1 Milliarde US-Dollar in taiwanesische Trägerplattenhersteller investiert hat, und eine weitere Erhöhung in der Zukunft ist nicht ausgeschlossen. Nach diesen Schätzungen beläuft sich der Gesamtbetrag der Mittel der drei Hersteller, die die Trägerplattenindustrie betreffen, auf etwa 5 Milliarden US-Dollar. Diese Zahlen gehören jedoch zu Branchengerüchten oder Marktschätzungen und sind keine von den Unternehmen offiziell bestätigten Auftrags- und Anzahlungsbeträge.

Dass Kunden im Voraus Anzahlungen leisten und Kapazitäten sichern, gibt den Trägerplattenherstellern auch Anreize für die Kapazitätserweiterung. Der Bau von Produktionslinien für hochwertige ABF-Trägerplatten erfordert erhebliche Investitionen, und der Einkauf von Anlagen, der Fabrikbau sowie die anschließende Prozessanpassung erfordern Zeit. Für Chiphersteller hilft die vorzeitige Planung, die zukünftige Unsicherheit der Versorgung zu senken; für Trägerplattenhersteller liefert die steigende Kundennachfrage die Grundlage für die Kapazitätserweiterung.

Die drei großen taiwanesischen Trägerplattenhersteller haben bereits begonnen, ihre Kapitalinvestitionen zu erhöhen. Unimicron hat seine Kapitalausgaben um 19,7 Milliarden Neue Taiwan-Dollar aufgestockt, sodass der Gesamtbetrag der Kapitalausgaben in diesem Jahr 53,7 Milliarden Neue Taiwan-Dollar erreicht, und gleichzeitig zusätzliche Bestellungen für Anlagen mit langer Lieferzeit in Höhe von 17,6 Milliarden Neue Taiwan-Dollar aufgegeben. Das Unternehmen hat außerdem das Fabrik- und Bürogebäude von Bridgestone Taiwan in Hukou für etwa 10,08 Milliarden Neue Taiwan-Dollar erworben, um sich für die mittel- und langfristige Betriebsentwicklung und die Erweiterung der Kapazität für hochwertige Trägerplatten vorzubereiten.

Kinsus hingegen wandelt sich kontinuierlich zu hochwertigen Trägerplatten und zieht sich schrittweise aus der traditionellen PCB-Produktion zurück. Das Unternehmen verwendet Kapitalausgaben in Höhe von 23,5 Milliarden Neue Taiwan-Dollar, um den Bedarf an der Erweiterung von Anlagen für ABF-Trägerplatten in den nächsten drei Jahren zu decken, wobei im Jahr 2026 Ausgaben von 8 Milliarden Neue Taiwan-Dollar geplant sind, von denen etwa 6 Milliarden Neue Taiwan-Dollar in die Investitionen für ABF-Trägerplatten fließen. Darüber hinaus hat das Unternehmen ein zusätzliches Budget für projektbezogene Kapitalausgaben in Höhe von 19,6 Milliarden Neue Taiwan-Dollar hinzugefügt. Nan Ya PCB plant ebenfalls, 46,8 Milliarden Neue Taiwan-Dollar zu investieren, um eine intelligente Fabrik für die Herstellung von großformatigen, hochlagigen hochwertigen Trägerplatten zu bauen.

Die Expansionsrichtung der drei Hersteller spiegelt wider, dass die Nachfrage nach KI-Chips die Trägerplattenindustrie in eine neue Investitionsrunde treibt. Die Kapazitätserweiterung bedeutet jedoch nicht, dass die Versorgungsspannung sofort gelindert werden kann. Der Fabrikbau, die Anlagenlieferung, die Prozessanpassung und die Verbesserung der Ausbeute erfordern alle Zeit. Ob die neu hinzugekommene Kapazität die Nachfrage rechtzeitig decken kann, hängt auch von den Produktspezifikationen und dem Massenproduktionsfortschritt der Kunden ab.

Von der vorzeitigen Sicherung von Kapazitäten durch Chiphersteller-Giganten bis zur deutlichen Erhöhung der Kapitalausgaben durch Trägerplattenhersteller wirkt sich der Aufbau der KI-Infrastruktur schrittweise auf den vorgelagerten Bereich der Lieferkette aus. Da die Anforderungen hochwertiger Chips an die Packaging-Fähigkeit ständig steigen, sind ABF-Trägerplatten nicht mehr nur ein Begleitmaterial im Chip-Packaging, sondern ihre Lieferfähigkeit wird zu einem wichtigen Faktor, der die Produktion und Lieferung von KI-Chips beeinflusst.

Samsung Electro-Mechanics wird umworben

Während KI-Chip-Giganten sich bemühen, die Kapazität von ABF-Trägerplatten zu sichern, wird Samsung Electro-Mechanics zu einem wichtigen Teilnehmer im Wettbewerb in der Lieferkette. Am 21. Oktober kündigte Samsung Electro-Mechanics die Gründung einer strategischen Partnerschaft mit Nvidia an. Beide Seiten werden gemeinsam in den Ausbau dedizierter Produktionsanlagen in Sejong und Busan in Südkorea investieren, um ABF-Packaging-Trägerplatten für Nvidias nächste Generation von KI-Prozessoren und Hochgeschwindigkeits-Netzwerk-Switches in Rechenzentren zu liefern. Samsung Electro-Mechanics plant, ab 2026 zu liefern, wobei die Liefermenge in den kommenden Jahren voraussichtlich jährlich im zweistelligen Prozentsatz wachsen wird. Bis 2028 wird der für Nvidia zugewiesene Anteil der Kapazität einen beträchtlichen Teil der jährlichen Gesamtkapazität des Unternehmens für Trägerplatten ausmachen.

Das bedeutet, dass die Zusammenarbeit zwischen Nvidia und Samsung Electro-Mechanics keine gewöhnliche Lieferantenbeschaffung ist, sondern die Kapazitätserweiterung mit langfristigen Lieferanforderungen kombiniert. Für Nvidia erfordert der Aufbau der KI-Infrastruktur die kontinuierliche Erweiterung des Lieferumfangs von Chips und Netzwerkgeräten für Rechenzentren. Die vorzeitige Sicherung der Kapazität für hochwertige Trägerplatten hilft, die Auswirkungen von Lieferkettenengpässen auf die Produktlieferung zu senken. Debora Shoquist, Executive Vice President für Betrieb bei Nvidia, erklärte ebenfalls, dass die Geschwindigkeit des Aufbaus der KI-Infrastruktur das Unternehmen dazu veranlasst, die Fertigungskapazität weltweit auszuweiten, und die Zusammenarbeit mit Samsung Electro-Mechanics sein Netzwerk von Trägerplattenlieferanten weiter erweitern wird.

Für Samsung Electro-Mechanics bedeutet dies eine wichtige Chance, in den hochwertigen Markt für KI-Halbleiter-Trägerplatten einzutreten. Das Unternehmen wird dedizierte Produktionslinien an seinen wichtigsten Produktionsstandorten in Sejong und Busan in Südkorea einrichten, wobei das Lieferangebot nicht nur die Packaging-Trägerplatten für Nvidias Rechenchips umfasst, sondern auch die Trägerplatten für Netzwerk-Switches, die die Hochgeschwindigkeits-Chip-Verbindungen innerhalb von Rechenzentren realisieren. Da sich KI-Rechenleistung und Hochgeschwindigkeitsnetzwerke synchron entwickeln, müssen Trägerplattenhersteller gleichzeitig die Anforderungen von Rechenchips und Netzwerkgeräten an hochdichte Verbindungen erfüllen.

Die eigentliche Herausforderung liegt in der Technologie. Samsung Electro-Mechanics weist in seiner Mitteilung darauf hin, dass mit der Vergrößerung der Größe von Packaging-Trägerplatten und der Zunahme eingebetteter Komponenten die Herstellungskomplexität steigt. Um Signalverluste zu reduzieren, müssen Trägerplatten ultrafeine Leitungen realisieren; um die Massenproduktionsausbeute und langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten, müssen sie außerdem über fortschrittliche Fähigkeiten zur Verformungskontrolle und Ebenheitsverwaltung verfügen.

Darüber hinaus stellt die Hochgeschwindigkeitsrechnung der nächsten Generation von KI-Chips höhere Anforderungen an die Stabilität der Stromversorgung. Samsung Electro-Mechanics plant, seine technischen Erfahrungen im Bereich der mehrlagigen Keramikkondensatoren (MLCC) und Siliziumkondensatoren zu nutzen, um