Khi tốc độ thu nhỏ transistor theo định luật Moore ngày càng chậm lại, ngành công nghiệp bán dẫn đang dịch chuyển trọng tâm từ làm chip nhỏ hơn sang kết nối chip thông minh hơn. Và advanced chip packaging (đóng gói chip tiên tiến) nổi lên như mộ lĩnh vực quan trọng không kém gì các node công nghệ tiên tiến. Packaging không còn là công đoạn hậu kỳ đơn thuần, mà đã trở thành yếu tố quyết định hiệu năng, điện năng và khả năng mở rộng của các hệ thống AI, cloud, di động và HPC.
Về bản chất, advanced chip packaging là tập hợp các kỹ thuật cho phép tích hợp nhiều die khác nhau: logic, bộ nhớ, accelerator chuyên dụng vào một module duy nhất với khoảng cách cực nhỏ. Thay vì chỉ dựa vào transistor nhỏ hơn để tăng hiệu năng, ngành bán dẫn chuyển sang tối ưu ở cấp độ hệ thống, dữ liệu có thể di chuyển nhanh hơn, tiêu thụ ít năng lượng hơn nhờ các kết nối ngắn, mật độ cao và băng thông lớn.
Các công nghệ tiêu biểu cho xu hướng này như: HBM (high bandwidth memory) xếp chồng nhiều lớp DRAM theo phương thẳng đứng, kết nối bằng through-silicon vias (TSV), tạo ra băng thông bộ nhớ vượt xa DRAM truyền thống. Đây là điều kiện bắt buộc cho AI accelerator và data center. Tiếp theo là CoWoS sử dụng silicon interposer để liên kết GPU với nhiều stack HBM, biến các die rời rạc thành một khối tính toán thống nhất với độ trễ thấp và thông lượng rất cao. Trong khi đó, các kỹ thuật fan-out tiên tiến như InFO cho phép bố trí logic và bộ nhớ sát nhau thông qua nhiều lớp redistribution layer (RDL), đặc biệt phù hợp với thiết bị di động nơi không gian và công suất bị giới hạn nghiêm ngặt.
Vậy Việt Nam có nên phát triển advanced chip packaging hay không? Theo quan điểm cá nhân mình nghĩ là “có”. Hiện nay thì chúng ta vẫn chưa trực tiếp triển khai các công nghệ đóng gói tiên tiến hàng đầu như CoWoS, CoPoS hay CoWoP. Đây đều là những công nghệ đòi hỏi cơ sở hạ tầng hiện đại, vật liệu ABF cao cấp và thiết bị chuyên dụng mà Việt Nam hiện chưa sở hữu. Ngành đóng gói trong nước vẫn chủ yếu tập trung ở mức đóng gói truyền thống (wire bonding, flip-chip cơ bản, QFN, BGA, SiP, SMT cho PCB) và hoạt động OSAT (Outsourced Semiconductor Assembly and Testing) do Intel, Amkor, cùng một số doanh nghiệp Hàn Quốc và Nhật Bản đảm nhiệm. Thế nhưng, so với front-end fabrication (sản xuất chip trong nhà máy), advanced packaging đòi hỏi mức đầu tư thấp hơn, vòng đời công nghệ dài hơn và phù hợp với chiến lược tham gia sâu vào chuỗi cung ứng toàn cầu. Chúng ta đã có nền tảng nhất định ở mảng assembly, test, cùng lực lượng kỹ sư ngày càng quen với thiết kế, kiểm thử và sản xuất điện tử. Nếu được định hướng đúng, advanced packaging có thể trở thành bước đệm chiến lược để Việt Nam tiến lên các phân khúc giá trị cao hơn trong ngành bán dẫn.
Trong bối cảnh các quốc gia trong khu vực như Malaysia đã xác định rõ advanced chip packaging là trụ cột chiến lược, Việt Nam không có nhiều thời gian để chần chừ. Khi kỷ nguyên “chip nhỏ hơn” dần chạm trần, thì cách chúng ta ghép chip lại với nhau sẽ quyết định vị thế của mỗi quốc gia trong bản đồ bán dẫn toàn cầu.
