Raznoliko povpraševanje in proizvodnja napredne embalaže na različnih trgih povečujeta velikost trga z 38 milijard dolarjev na 79 milijard dolarjev do leta 2030. To rast spodbujajo različne zahteve in izzivi, vendar ohranja nenehen trend naraščanja. Ta vsestranskost omogoča napredni embalaži, da vzdržuje nenehne inovacije in prilagajanje ter izpolnjuje posebne potrebe različnih trgov glede proizvodnje, tehničnih zahtev in povprečnih prodajnih cen.
Vendar pa ta fleksibilnost predstavlja tudi tveganja za industrijo napredne embalaže, ko se nekateri trgi soočajo z upadi ali nihanji. Leta 2024 bo napredna embalaža imela koristi od hitre rasti trga podatkovnih centrov, medtem ko je okrevanje množičnih trgov, kot so mobilni trgi, relativno počasno.
Dobavna veriga napredne embalaže je eden najbolj dinamičnih podsektorjev znotraj svetovne dobavne verige polprevodnikov. To je posledica vključevanja različnih poslovnih modelov, ki presegajo tradicionalni OSAT (zunanje izvajanje montaže in testiranja polprevodnikov), strateškega geopolitičnega pomena industrije in njene ključne vloge pri visokozmogljivih izdelkih.
Vsako leto prinaša svoje omejitve, ki preoblikujejo krajino dobavne verige napredne embalaže. Leta 2024 na to preobrazbo vpliva več ključnih dejavnikov: omejitve zmogljivosti, izzivi pri donosu, novi materiali in oprema, zahteve glede kapitalskih izdatkov, geopolitični predpisi in pobude, eksplozivno povpraševanje na določenih trgih, razvijajoči se standardi, novi udeleženci in nihanja surovin.
Nastala so številna nova zavezništva za skupno in hitro reševanje izzivov v dobavni verigi. Ključne napredne tehnologije pakiranja se licencirajo drugim udeležencem, da bi podprli nemoten prehod na nove poslovne modele in odpravili omejitve zmogljivosti. Standardizacija čipov je vse bolj poudarjena za spodbujanje širših aplikacij čipov, raziskovanje novih trgov in zmanjšanje individualnih naložbenih bremen. Leta 2024 se bodo nove države, podjetja, obrati in pilotne linije začeli zavezovati naprednemu pakiranju – trend, ki se bo nadaljeval tudi v letu 2025.
Napredno pakiranje še ni doseglo tehnološke nasičenosti. Med letoma 2024 in 2025 napredno pakiranje dosega rekordne preboje, tehnološki portfelj pa se širi in vključuje robustne nove različice obstoječih tehnologij in platform AP, kot sta Intelova najnovejša generacija EMIB in Foveros. Tudi pakiranje sistemov CPO (Chip-on-Package Optical Devices) pridobiva pozornost industrije, saj se razvijajo nove tehnologije za privabljanje strank in širitev proizvodnje.
Napredni substrati integriranih vezij predstavljajo še eno tesno povezano industrijo, ki si deli načrte, načela sodelovalnega načrtovanja in zahteve glede orodij z naprednim ohišjem.
Poleg teh ključnih tehnologij več tehnologij "nevidnih elektrarn" spodbuja diverzifikacijo in inovacije napredne embalaže: rešitve za dovajanje energije, tehnologije vgradnje, upravljanje toplote, novi materiali (kot so steklo in organske snovi naslednje generacije), napredne medsebojne povezave in nove oblike opreme/orodij. Od mobilne in potrošniške elektronike do umetne inteligence in podatkovnih centrov napredna embalaža prilagaja svoje tehnologije zahtevam vsakega trga, kar omogoča, da tudi izdelki naslednje generacije zadovoljijo potrebe trga.
Trg vrhunske embalaže naj bi leta 2024 dosegel 8 milijard dolarjev, do leta 2030 pa naj bi presegel 28 milijard dolarjev, kar odraža sestavljeno letno stopnjo rasti (CAGR) v višini 23 % od leta 2024 do 2030. Kar zadeva končne trge, je največji trg visokozmogljive embalaže »telekomunikacije in infrastruktura«, ki je leta 2024 ustvaril več kot 67 % prihodkov. Tesno mu sledi »trg mobilnih telefonov in potrošnikov«, ki je najhitreje rastoči trg s 50-odstotno CAGR.
Kar zadeva enote embalaže, naj bi se pri vrhunski embalaži od leta 2024 do 2030 letno povečala 33-odstotna letna stopnja rasti, s približno 1 milijarde enot leta 2024 na več kot 5 milijard enot do leta 2030. Ta znatna rast je posledica zdravega povpraševanja po vrhunski embalaži, povprečna prodajna cena pa je precej višja v primerjavi z manj napredno embalažo, kar je posledica premika vrednosti od sprednjega do zadnjega dela zaradi platform 2,5D in 3D.
3D skladani pomnilnik (HBM, 3DS, 3D NAND in CBA DRAM) je najpomembnejši dejavnik, ki naj bi do leta 2029 predstavljal več kot 70 % tržnega deleža. Med najhitreje rastoče platforme spadajo CBA DRAM, 3D SoC, aktivni silicijevi vmesniki, 3D NAND skladi in vgrajeni silicijevi mostovi.
Vstopne ovire v dobavno verigo vrhunske embalaže postajajo vse višje, saj velike livarne rezin in proizvajalci notranjega proizvodnje (IDM) s svojimi zmogljivostmi na področju sprednje faze motijo področje napredne embalaže. Uporaba tehnologije hibridnega vezanja še bolj otežuje položaj za prodajalce OSAT, saj lahko le tisti z zmogljivostmi za izdelavo rezin in obilnimi viri prenesejo znatne izgube donosa in znatne naložbe.
Do leta 2024 bodo proizvajalci pomnilnikov, ki jih zastopajo Yangtze Memory Technologies, Samsung, SK Hynix in Micron, prevladovali s 54-odstotnim deležem na trgu vrhunskih ohišj, saj 3D-zloženi pomnilniki prekašajo druge platforme glede prihodkov, proizvodnje enot in izkoristka rezin. Pravzaprav obseg nakupa ohišja za pomnilnike daleč presega obseg nakupa ohišja za logična polja. TSMC vodi s 35-odstotnim tržnim deležem, tesno sledi Yangtze Memory Technologies z 20 % celotnega trga. Pričakuje se, da bodo novi udeleženci, kot so Kioxia, Micron, SK Hynix in Samsung, hitro prodrli na trg 3D NAND in si zagotovili tržni delež. Samsung je na tretjem mestu s 16-odstotnim deležem, sledita mu SK Hynix (13 %) in Micron (5 %). Ker se 3D-zloženi pomnilniki še naprej razvijajo in prihajajo novi izdelki, se pričakuje, da bodo tržni deleži teh proizvajalcev zdravo rasli. Intel tesno sledi s 6-odstotnim deležem.
Vodilni proizvajalci OSAT-ov, kot so Advanced Semiconductor Manufacturing (ASE), Siliconware Precision Industries (SPIL), JCET, Amkor in TF, še naprej aktivno sodelujejo pri končnem pakiranju in testiranju. Prizadevajo si za pridobitev tržnega deleža z vrhunskimi rešitvami za pakiranje, ki temeljijo na ultra visokoločljivostnem razprševanju ventilatorjev (UHD FO) in vmesnih modulih za kalupe. Drug ključni vidik je njihovo sodelovanje z vodilnimi livarnami in proizvajalci integriranih naprav (IDM), da bi zagotovili sodelovanje v teh dejavnostih.
Danes se realizacija vrhunske embalaže vse bolj opira na tehnologije sprednjega dela (FE), pri čemer se hibridno lepljenje pojavlja kot nov trend. BESI ima s sodelovanjem z AMAT ključno vlogo v tem novem trendu, saj dobavlja opremo velikanom, kot so TSMC, Intel in Samsung, ki se vsi potegujejo za prevlado na trgu. Pomembne komponente dobavne verige so tudi drugi dobavitelji opreme, kot so ASMPT, EVG, SET in Suiss MicroTech, pa tudi Shibaura in TEL.
Pomemben tehnološki trend na vseh platformah za visokozmogljivo pakiranje, ne glede na vrsto, je zmanjšanje razmaka med povezavami – trend, povezan s prehodi skozi silicij (TSV), TMV, mikroizboklinami in celo hibridnim povezovanjem, pri čemer se je slednje izkazalo za najbolj radikalno rešitev. Poleg tega naj bi se zmanjšali tudi premeri prehodov in debeline rezin.
Ta tehnološki napredek je ključnega pomena za integracijo kompleksnejših čipov in naborov vezij za podporo hitrejše obdelave in prenosa podatkov, hkrati pa zagotavlja manjšo porabo energije in izgube, kar na koncu omogoča večjo gostoto integracije in pasovno širino za prihodnje generacije izdelkov.
3D hibridno vezanje SoC se zdi ključni tehnološki steber za napredno pakiranje naslednje generacije, saj omogoča manjše razdalje med povezavami, hkrati pa povečuje celotno površino SoC. To omogoča možnosti, kot je zlaganje čipov iz razdeljenega matrice SoC, kar omogoča heterogeno integrirano pakiranje. TSMC je s svojo tehnologijo 3D Fabric postal vodilni na področju 3D pakiranja SoIC z uporabo hibridnega vezanja. Poleg tega se pričakuje, da se bo integracija čipov v rezine začela z majhnim številom 16-plastnih skladov DRAM HBM4E.
Integracija čipov in heterogena integracija sta še en ključni trend, ki spodbuja sprejemanje HEP embalaže, saj so na trgu trenutno na voljo izdelki, ki uporabljajo ta pristop. Intelov Sapphire Rapids na primer uporablja EMIB, Ponte Vecchio uporablja Co-EMIB in Meteor Lake uporablja Foveros. AMD je še en pomemben prodajalec, ki je ta tehnološki pristop sprejel v svojih izdelkih, kot so procesorji Ryzen in EPYC tretje generacije ter 3D-arhitektura čipov v MI300.
Pričakuje se, da bo Nvidia to zasnovo čipov uporabila tudi v svoji seriji Blackwell naslednje generacije. Kot so že napovedali večji prodajalci, kot so Intel, AMD in Nvidia, naj bi bilo prihodnje leto na voljo več paketov, ki vključujejo particionirane ali replicirane čipe. Poleg tega naj bi bil ta pristop v prihodnjih letih uporabljen tudi v vrhunskih aplikacijah ADAS.
Splošni trend je integracija več 2,5D in 3D platform v isto ohišje, kar nekateri v industriji že imenujejo 3,5D ohišje. Zato pričakujemo pojav ohišja, ki vključuje 3D SoC čipe, 2,5D vmesnike, vgrajene silicijeve mostove in so-pakirano optiko. Na obzorju so nove platforme za 2,5D in 3D ohišje, ki še dodatno povečujejo kompleksnost ohišja HEP.
Čas objave: 11. avg. 2025