Estima-se que o mercado avançado de embalagens de semicondutores seja avaliado em USD 38.46 Bn em 2024 e é esperado alcançar USD 66.10 Bn por 2031, crescimento em uma taxa de crescimento anual composto (CAGR) de 8% de 2024 a 2031. Espera-se que o mercado avançado de embalagens de semicondutores testemunhe um crescimento significativo devido à crescente demanda por computação em nuvem e inteligência artificial em vários verticais da indústria.

Driver de mercado - o impulso para dispositivos eletrônicos mais pequenos, mais poderosos

No mundo impulsionado pela tecnologia de hoje, a demanda por dispositivos eletrônicos menores e ainda mais poderosos está crescendo a uma taxa imensa. Os consumidores constantemente querem produtos eletrônicos com projetos mais finos e mais finos. A indústria de semicondutores está sob uma enorme pressão para entregar essas expectativas, adotando a miniaturização de semicondutores e componentes até o nível de nanoescala.

A tecnologia avançada de embalagem de semicondutores integra maior número de chips e dispositivos passivos na propriedade limitada disponível nas placas eletrônicas. Isso ajuda os fabricantes a alcançar os pequenos fatores de forma desejados para smartphones, tablets, laptops, dispositivos wearable e outros eletrônicos de consumo valorizados pelos clientes globalmente.

Além disso, as sofisticadas técnicas de embalagem de wafer e flip chip facilitam o uso de tecnologia de fan-out, fatores de forma fina e ultra-fino nos dispositivos. Em frente, o mercado avançado de embalagens de semicondutores é esperado para testemunhar a crescente sofisticação e variedade de novos gadgets de consumo de geração. Isso continuará a alimentar a necessidade de uma densidade ainda maior de semicondutores em espaço limitado.

Driver de mercado - Proliferação de dispositivos Internet das Coisas (IoT) e o Rollout de redes 5G

O mundo está vendo um crescimento massivo de conectividade de internet em todo o mundo e evolução de redes 5G de alta largura de banda. O mercado avançado de embalagens de semicondutores é definido para a proliferação exponencial da internet de dispositivos de coisas nos próximos anos. A visão futurista de casas conectadas, cidades, indústrias e sociedades está lentamente se tornando uma realidade agora, o que prova ser um importante condutor para o mercado avançado de embalagens semicondutores.

Há uma necessidade de sistemas compactos em pacote (SiP) forma fatores que podem integrar perfeitamente vários sensores, controladores, memória e módulos sem fio com proteção contra fatores ambientais como umidade, poeira e vibração. Da mesma forma, aplicações como veículos autônomos e robótica industrial representam desafios térmicos devido à geração de calor localizada. Estes destaques precisam de técnicas avançadas de embalagem de semicondutores, como flip chip e embalagem de nível wafer.

Além disso, os requisitos de alta largura de banda de redes 5G podem suportar conectividade maciça de nós de IoT gerando enormes volumes de dados. Isso impulsiona a necessidade de tecnologias de integração heterogênea multi-die para entregar os recursos de energia e memória de computação necessários. Isso proporcionará um impulso ao crescimento do mercado avançado de embalagens semicondutores.

Desafio de Mercado - Implementação de Embalagem de Corte-Edge Métodos podem ser Proibitivos de Custo

Enquanto as técnicas avançadas de embalagem oferecem inúmeros benefícios, como aumento do desempenho, eficiência de energia e minimização do fator de forma, a implementação de métodos de embalagem de ponta pode ser rentável para alguns fabricantes. Transição de linhas de fabricação e processos de produção para tecnologias de embalagem mais recentes requer investimentos significativos de capital que nem todas as empresas podem ser capazes de pagar. Existem despesas consideráveis associadas à atualização de máquinas, ferramentas, treinamento de força de trabalho e garantir fornecedores relevantes de material de embalagem que são capazes de suportar métodos mais recentes. Além disso, os rendimentos para tecnologias mais recentes podem ser menores durante as rampas iniciais de produção, levando a custos aumentados. Isso impede que alguns jogadores, particularmente fabricantes menores e aqueles em mercados sensíveis aos preços, sejam adotadores precoces das últimas inovações em embalagens. Para justificar os custos, casos de negócios substanciais precisam ser comprovados em termos de lidar com grandes e de alto valor oportunidades de mercado. Este desafio de altos custos iniciais de investimento representa uma barreira à migração tecnológica para segmentos da indústria avançada de embalagens de semicondutores.

Oportunidade de mercado - Aumento do uso de eletrônicos em veículos impulsiona oportunidades para embalagens de semicondutores avançados

A indústria automotiva está testemunhando maior conteúdo eletrônico em veículos com a adoção de sistemas avançados de assistência ao motorista, recursos de infotainment e funcionalidades de conectividade. A embalagem avançada de semicondutores desempenha um papel crucial na capacitação desses eletrônicos e tecnologias no carro, oferecendo recursos como maior integração funcional, menor consumo de energia, confiabilidade aprimorada e interconexões de multi-chip economizando espaço.

Os fabricantes de automóveis continuam a incorporar características de condução elétricas e autônomas mais sofisticadas em veículos futuros. Daí a demanda é esperada aumentar significativamente para pacotes de semicondutores avançados que podem operar sob rigorosos padrões de qualidade e confiabilidade automotivo.

Os crescentes requisitos para a lógica avançada e chips de memória em aplicações como sistemas avançados de assistência ao condutor, clusters de instrumentos digitais e powertrains de veículos elétricos proporcionam oportunidades substanciais para as empresas de embalagens de semicondutores se envolverem com OEMs automotivos e fornecedores de componentes. Empresas de semicondutores bem posicionados para fornecer soluções de embalagem para aplicações em eletrônica automotiva podem capturar uma grande parte no mercado avançado de embalagens semicondutores.

Foco em embalagens IC 3D/2.5D: A maioria dos principais jogadores do mercado avançado de embalagens de semicondutores tem sido fortemente focada no desenvolvimento de tecnologias avançadas de embalagem 3D e 2.5D para atender à crescente demanda de indústrias como computação, celular, conectividade etc. Por exemplo, a Intel lançou sua tecnologia Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB) em 2017, que permitiu a embalagem 2.5D.

Parcerias com Funcionários para Desenvolvimento Avançado de Node: Muitos jogadores de embalagens têm parceria com as principais fundição de semicondutores para obter acesso antecipado a nós de processo avançados e tecnologias de embalagem inovadoras co-desenvolver. Por exemplo, Amkor tem parcerias com a Samsung, GlobalFoundries para fan-out avançado e embalagem IC 2.5D/3D.

Foco em Aplicações Emergentes: Os principais jogadores monitoram de perto áreas emergentes como inteligência artificial, 5G, veículos autônomos, etc. e desenvolvem soluções de embalagem avançada específicas para obter vantagem inicial do motor. Por exemplo, em 2019, a Intel lançou suas soluções Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB) otimizadas para aplicações de IA e conectividade.

Insights, por tipo de embalagem: Inovação em tecnologia impulsiona Flip Chip Adoção de embalagem

Em termos de tipo de embalagem, a embalagem flip chip é projetada para representar 39,8% de participação do mercado avançado de embalagens semicondutores em 2024. Isto é devido à inovação tecnológica contínua, trazendo maior funcionalidade e eficiência. A tecnologia de chip Flip fornece a maior densidade de conexão de entrada/saída devido às suas interconexões curtas entre a matriz de silício e o substrato de pacotes.

O design de chip flip também ajuda a gerenciar o desempenho do sinal melhor, pois reduz a resistência parasitária, a capacitância e a indutância em comparação com abordagens de embalagens mais antigas. Fundições de semicondutores e casas de embalagem têm sido consistentemente encolher o menor elemento geométrico em interconexões flip chip, permitindo mais conexões na mesma área.

Tecnologias de choque recentemente desenvolvidas, como colisão de coluna de cobre, estão ganhando destaque devido às suas propriedades elétricas e térmicas aprimoradas em comparação com a tradicional bala de chumbo e solda. A capacidade de alcançar novas funcionalidades através da inovação é esperada para sustentar a forte demanda por embalagens flip chip.

Insights, Por Aplicação: Processador / Segmento de Banda Larga leva devido ao aumento da demanda por conectividade e poder de computação

Em termos de aplicação, o segmento de processador/base é esperado para 36,2% de participação do mercado avançado de embalagens semicondutores. É impulsionado por intensificar a demanda por recursos de conectividade e computação. Os pacotes de processadores estão cada vez mais sendo projetados para integração de funções de modem no mesmo pacote para suportar soluções de conectividade emergentes.

As técnicas de embalagem de ventilação são amplamente adotadas, pois permitem que os componentes do modem sejam colocados muito perto dos núcleos do Processador de Aplicação (AP), minimizando o comprimento das interconexões e o consumo de energia. Além disso, o crescimento em aplicações como inteligência artificial, Internet das Coisas (IoT), veículos autônomos etc. está impulsionando a necessidade de processadores e aceleradores de maior desempenho.

Pacotes avançados de chip que permitem o empilhamento 3D da lógica morrem e memória de alta largura de banda (HBM) trazem grandes melhorias no processamento da largura de banda de energia e memória para permitir tais aplicações emergentes. O impulso de crescimento dos setores de conectividade e IA está influenciando as estratégias de design dos chipmakers e alimentando o segmento Processador/Baseband.

Insights, By End-user Industry: Miniaturization Drives for Consumer Electronics Segment in Advanced Semiconductor Packaging Market

Em termos de indústria do usuário final, a eletrônica do consumidor contribui para a maior parte do mercado avançado de embalagens de semicondutores impulsionado pela demanda contínua por fatores de forma miniatura. Dispositivos de consumo como smartphones, tablets, wearables e outros gadgets exigem miniaturização agressiva para suportar projetos elegantes preferidos pelos usuários finais.

A embalagem avançada de semicondutores desempenha um papel fundamental na minimização, integrando vários semicondutores morrem ou pacotes em uma pegada limitada através de esquemas de integração 3D. A embalagem de nível de wafer (FOWLP) oferece pacotes ultrafins com redistribuição multicamadas e interconexões mais curtas. FOWLP está ganhando adoção para módulos de detecção de RF e imagem, além de pacotes de Processador de Aplicação (AP).

Além disso, o empilhamento baseado em 3D TSV ajuda a integrar memória, ICs de gerenciamento de energia e outros componentes muito perto de AP morrer para projetos de placa-mãe compacta. A inovação continuada em capacidades de integração irá expandir aplicações avançadas de embalagem de semicondutores ao longo dos próximos anos de acordo com os requisitos do usuário final em evolução.

• Dominância da região Ásia-Pacífico: Com mais de 50% do mercado avançado de embalagens de semicondutores, a região Ásia-Pacífico leva devido à presença de grandes fabricantes de semicondutores e alta demanda de eletrônicos de consumo.
• Segmento Líder de Electrónica de Consumidor: Contas para aproximadamente 40% da quota de mercado de embalagens semicondutora avançada, impulsionada pela demanda contínua por smartphones avançados e dispositivos wearable.
• A adoção de 2.5D e 3D IC Packaging está melhorando significativamente o desempenho de sistemas de computação high-end, permitindo maior integração e largura de banda.
• Fan-Out Wafer Level Packaging é cada vez mais usado em smartphones para reduzir o tamanho do pacote, aumentando o desempenho térmico e elétrico.

Os principais jogadores que operam no mercado avançado de embalagens de semicondutores incluem Advanced Micro Devices, Inc., Intel Corporation, Hitachi, Ltd., ASE Technology Holding Co., Ltd., Amkor Technology, STMicroelectronics, Infineon Technologies, Sumitomo Chemical Co, Ltd., KYOCERA CORPORATION, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited, Advanced Semiconductor Engineering, Inc.