Dažādo tirgu daudzveidīgais pieprasījums pēc moderniem iepakojumiem un to ražošanas apjoms līdz 2030. gadam palielina tā tirgus apjomu no 38 miljardiem ASV dolāru līdz 79 miljardiem ASV dolāru. Šo izaugsmi veicina dažādas prasības un izaicinājumi, tomēr tā turpina nepārtraukti pieaugt. Šī daudzpusība ļauj moderniem iepakojumiem uzturēt nepārtrauktas inovācijas un pielāgošanos, apmierinot dažādu tirgu īpašās vajadzības attiecībā uz produkciju, tehniskajām prasībām un vidējām pārdošanas cenām.
Tomēr šī elastība rada arī riskus progresīvo iepakojumu nozarei, ja atsevišķi tirgi saskaras ar lejupslīdi vai svārstībām. 2024. gadā progresīvo iepakojumu nozare gūst labumu no datu centru tirgus straujās izaugsmes, savukārt masu tirgu, piemēram, mobilo ierīču, atveseļošanās ir relatīvi lēna.
Uzlabotā iepakojuma piegādes ķēde ir viena no dinamiskākajām apakšnozarēm globālajā pusvadītāju piegādes ķēdē. Tas ir saistīts ar dažādu biznesa modeļu iesaistīšanos ārpus tradicionālā OSAT (ārpakalpojumu pusvadītāju montāža un testēšana), nozares stratēģisko ģeopolitisko nozīmi un tās kritisko lomu augstas veiktspējas produktu ražošanā.
Katrs gads nes savus ierobežojumus, kas pārveido progresīvās iepakojuma piegādes ķēdes ainavu. 2024. gadā šo transformāciju ietekmē vairāki galvenie faktori: jaudas ierobežojumi, ražas izaicinājumi, jauni materiāli un iekārtas, kapitālieguldījumu prasības, ģeopolitiskie noteikumi un iniciatīvas, eksplozīvs pieprasījums konkrētos tirgos, mainīgie standarti, jauni dalībnieki un izejvielu svārstības.
Ir izveidojušās daudzas jaunas alianses, lai kopīgi un ātri risinātu piegādes ķēdes problēmas. Svarīgākās progresīvās iepakošanas tehnoloģijas tiek licencētas citiem dalībniekiem, lai atbalstītu vienmērīgu pāreju uz jauniem biznesa modeļiem un risinātu jaudas ierobežojumus. Arvien lielāka uzmanība tiek pievērsta mikroshēmu standartizācijai, lai veicinātu plašākas mikroshēmu lietojumprogrammas, izpētītu jaunus tirgus un mazinātu individuālo investīciju slogu. 2024. gadā jaunas valstis, uzņēmumi, ražotnes un izmēģinājuma līnijas sāk apņemties ieviest progresīvus iepakojumus, un šī tendence turpināsies arī 2025. gadā.
Uzlabotie iepakojumi vēl nav sasnieguši tehnoloģisko piesātinājumu. Laikā no 2024. līdz 2025. gadam uzlaboto iepakojumu jomā tiek sasniegti rekordlieli sasniegumi, un tehnoloģiju portfelis paplašinās, iekļaujot jaunas, spēcīgas esošo piekļuves punktu tehnoloģiju un platformu versijas, piemēram, Intel jaunākās paaudzes EMIB un Foveros. Arī CPO (Chip-on-Package Optical Devices) sistēmu iepakojumi piesaista nozares uzmanību, un tiek izstrādātas jaunas tehnoloģijas, lai piesaistītu klientus un paplašinātu ražošanu.
Vēl viena cieši saistīta nozare ir uzlaboti integrēto shēmu substrāti, kas koplieto ceļvežus, sadarbības dizaina principus un rīku prasības ar uzlabotiem iepakojuma materiāliem.
Papildus šīm pamattehnoloģijām vairākas "neredzamās spēkstacijas" tehnoloģijas veicina progresīvu iepakojumu diversifikāciju un inovācijas: enerģijas piegādes risinājumi, iegulšanas tehnoloģijas, termiskā pārvaldība, jauni materiāli (piemēram, stikls un nākamās paaudzes organiskie materiāli), uzlaboti savienojumi un jauni iekārtu/instrumentu formāti. Sākot no mobilās un plaša patēriņa elektronikas līdz mākslīgajam intelektam un datu centriem, progresīvo iepakojumu nozare pielāgo savas tehnoloģijas, lai apmierinātu katra tirgus pieprasījumu, ļaujot arī nākamās paaudzes produktiem apmierināt tirgus vajadzības.
Paredzams, ka augstas klases iepakojuma tirgus 2024. gadā sasniegs 8 miljardus ASV dolāru, un paredzams, ka līdz 2030. gadam tas pārsniegs 28 miljardus ASV dolāru, atspoguļojot salikto gada pieauguma tempu (CAGR) 23% apmērā no 2024. līdz 2030. gadam. Runājot par gala tirgiem, lielākais augstas veiktspējas iepakojuma tirgus ir "telekomunikācijas un infrastruktūra", kas 2024. gadā radīja vairāk nekā 67% no ieņēmumiem. Tam cieši seko "mobilo un patērētāju tirgus", kas ir visstraujāk augošais tirgus ar 50% CAGR.
Runājot par iepakojuma vienībām, paredzams, ka augstas klases iepakojuma ražošanas apjoms no 2024. līdz 2030. gadam pieaugs par 33 % gadā gadā, palielinoties no aptuveni 1 miljarda vienību 2024. gadā līdz vairāk nekā 5 miljardiem vienību 2030. gadā. Šis ievērojamais pieaugums ir saistīts ar veselīgo pieprasījumu pēc augstas klases iepakojuma, un vidējā pārdošanas cena ir ievērojami augstāka salīdzinājumā ar mazāk attīstītiem iepakojumiem, ko veicina vērtības maiņa no sākotnējās uz aizmugures posmu 2,5D un 3D platformu dēļ.
3D sakrautā atmiņa (HBM, 3DS, 3D NAND un CBA DRAM) ir nozīmīgākais ieguldītājs, un paredzams, ka līdz 2029. gadam tā veidos vairāk nekā 70% no tirgus daļas. Visstraujāk augošās platformas ietver CBA DRAM, 3D SoC, aktīvos Si starpposmus, 3D NAND stekus un iegultos Si tiltus.
Ieejas barjeras augstas klases iepakojuma piegādes ķēdē kļūst arvien augstākas, un lielās plākšņu lietuves un integrētie ražošanas uzņēmumi (IDM) ar savām sākotnējām ražošanas iespējām izjauc progresīvo iepakojuma jomu. Hibrīda līmēšanas tehnoloģijas ieviešana apgrūtina situāciju OSAT piegādātājiem, jo tikai tie, kuriem ir plākšņu ražošanas iespējas un pietiekami resursi, var izturēt ievērojamus ražas zudumus un veikt ievērojamas investīcijas.
Līdz 2024. gadam atmiņas ražotāji, ko pārstāv Yangtze Memory Technologies, Samsung, SK Hynix un Micron, dominēs, ieņemot 54% no augstākās klases korpusu tirgus, jo 3D sakrautā atmiņa pārspēj citas platformas ieņēmumu, vienību ražošanas apjoma un plākšņu ražības ziņā. Faktiski atmiņas korpusu iegādes apjoms ievērojami pārsniedz loģisko korpusu iegādes apjomu. TSMC ir līderis ar 35% tirgus daļu, kam cieši seko Yangtze Memory Technologies ar 20% no visa tirgus. Paredzams, ka jauni dalībnieki, piemēram, Kioxia, Micron, SK Hynix un Samsung, strauji iekļūs 3D NAND tirgū, ieņemot tirgus daļu. Samsung ieņem trešo vietu ar 16% tirgus daļu, kam seko SK Hynix (13%) un Micron (5%). Tā kā 3D sakrautā atmiņa turpina attīstīties un tiek laisti klajā jauni produkti, paredzams, ka šo ražotāju tirgus daļas veselīgi pieaugs. Intel cieši seko ar 6% tirgus daļu.
Vadošie OSAT ražotāji, piemēram, Advanced Semiconductor Manufacturing (ASE), Siliconware Precision Industries (SPIL), JCET, Amkor un TF, joprojām aktīvi iesaistās gala iepakojuma un testēšanas darbībās. Tie cenšas iekarot tirgus daļu ar augstas klases iepakojuma risinājumiem, kuru pamatā ir īpaši augstas izšķirtspējas ventilatora izvads (UHD FO) un veidņu starpposeri. Vēl viens svarīgs aspekts ir viņu sadarbība ar vadošajām lietuvēm un integrēto ierīču ražotājiem (IDM), lai nodrošinātu dalību šajās aktivitātēs.
Mūsdienās augstas klases iepakojumu realizācija arvien vairāk balstās uz priekšējā gala (FE) tehnoloģijām, un kā jauna tendence parādās hibrīdlīnijas. BESI, sadarbojoties ar AMAT, spēlē galveno lomu šajā jaunajā tendencē, piegādājot iekārtas tādiem milžiem kā TSMC, Intel un Samsung, kas visi cīnās par tirgus dominanci. Citi iekārtu piegādātāji, piemēram, ASMPT, EVG, SET un Suiss MicroTech, kā arī Shibaura un TEL, ir arī svarīgas piegādes ķēdes sastāvdaļas.
Galvenā tehnoloģiju tendence visās augstas veiktspējas iepakojuma platformās neatkarīgi no to veida ir savienojumu soļa samazināšana — tendence, kas saistīta ar caur silīciju veidotām atverēm (TSV), transparentām starpsienām (TMV), mikroizciļņiem un pat hibrīdsavienojumiem, no kuriem pēdējais ir parādījies kā radikālākais risinājums. Turklāt paredzams, ka samazināsies arī atveru diametri un plākšņu biezums.
Šis tehnoloģiskais progress ir izšķiroši svarīgs sarežģītāku mikroshēmu un mikroshēmojumu integrēšanai, lai atbalstītu ātrāku datu apstrādi un pārraidi, vienlaikus nodrošinot zemāku enerģijas patēriņu un zudumus, galu galā nodrošinot lielāka blīvuma integrāciju un joslas platumu nākamajām produktu paaudzēm.
Šķiet, ka 3D SoC hibrīdsavienošana ir galvenais tehnoloģiju pīlārs nākamās paaudzes uzlabotajiem iepakojumiem, jo tā ļauj samazināt savienojumu soļus, vienlaikus palielinot SoC kopējo virsmas laukumu. Tas paver iespējas, piemēram, mikroshēmojumu sakraušanu no sadalīta SoC mikroshēmas, tādējādi nodrošinot heterogēnu integrētu iepakojumu. TSMC ar savu 3D Fabric tehnoloģiju ir kļuvis par līderi 3D SoIC iepakojumā, izmantojot hibrīdsavienošanu. Turklāt paredzams, ka mikroshēmas un plāksnītes integrācija sāksies ar nelielu skaitu HBM4E 16 slāņu DRAM kaudzīšu.
Mikroshēmojumu komplektu un heterogēnu integrāciju izmantošana ir vēl viena galvenā tendence, kas veicina HEP iepakojumu ieviešanu, un tirgū pašlaik ir pieejami produkti, kas izmanto šo pieeju. Piemēram, Intel Sapphire Rapids izmanto EMIB, Ponte Vecchio izmanto Co-EMIB, un Meteor Lake izmanto Foveros. AMD ir vēl viens nozīmīgs ražotājs, kas ir ieviesis šo tehnoloģisko pieeju savos produktos, piemēram, trešās paaudzes Ryzen un EPYC procesoros, kā arī MI300 3D mikroshēmojumu komplekta arhitektūrā.
Paredzams, ka Nvidia arī ieviesīs šo mikroshēmojumu komplekta dizainu savā nākamās paaudzes Blackwell sērijā. Kā jau paziņojuši tādi lielie pārdevēji kā Intel, AMD un Nvidia, nākamgad gaidāms, ka būs pieejami vēl vairāki iepakojumi, kas ietver sadalītu vai replicētu mikroshēmu. Turklāt paredzams, ka šī pieeja turpmākajos gados tiks ieviesta augstas klases ADAS lietojumprogrammās.
Kopējā tendence ir integrēt vairāk 2,5D un 3D platformu vienā korpusā, ko daži nozares pārstāvji jau dēvē par 3,5D korpusu. Tāpēc mēs sagaidām tādu korpusu parādīšanos, kas integrē 3D SoC mikroshēmas, 2,5D starpposmus, iegultos silīcija tiltus un kopā iepakotu optiku. Jaunas 2,5D un 3D korpusu platformas ir tuvu apvārsnim, vēl vairāk palielinot HEP korpusu sarežģītību.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 11. augusts