Zróżnicowany popyt i produkcja zaawansowanych opakowań na różnych rynkach zwiększają ich wartość z 38 do 79 miliardów dolarów do 2030 roku. Wzrost ten jest napędzany przez zróżnicowane potrzeby i wyzwania, a jednocześnie utrzymuje stały trend wzrostowy. Ta wszechstronność pozwala zaawansowanym opakowaniom na ciągłe innowacje i adaptację, spełniając specyficzne potrzeby różnych rynków pod względem produkcji, wymagań technicznych i średnich cen sprzedaży.
Jednak taka elastyczność niesie ze sobą również ryzyko dla branży zaawansowanych opakowań, gdy niektóre rynki zmagają się ze spadkami lub wahaniami. W 2024 r. zaawansowane opakowania korzystają z szybkiego wzrostu rynku centrów danych, podczas gdy odbudowa rynków masowych, takich jak rynek urządzeń mobilnych, przebiega stosunkowo powoli.
Łańcuch dostaw zaawansowanych opakowań jest jednym z najbardziej dynamicznych podsektorów globalnego łańcucha dostaw półprzewodników. Wynika to z zaangażowania różnych modeli biznesowych wykraczających poza tradycyjne OSAT (zewnętrzny montaż i testowanie półprzewodników), strategicznego znaczenia geopolitycznego branży oraz jej kluczowej roli w produktach o wysokiej wydajności.
Każdy rok niesie ze sobą ograniczenia, które zmieniają krajobraz łańcucha dostaw zaawansowanych opakowań. W 2024 roku na tę transformację wpływa kilka kluczowych czynników: ograniczenia mocy produkcyjnych, wyzwania związane z wydajnością, nowe materiały i sprzęt, wymagania dotyczące nakładów inwestycyjnych, regulacje i inicjatywy geopolityczne, gwałtowny wzrost popytu na poszczególnych rynkach, ewoluujące standardy, nowi uczestnicy rynku oraz wahania cen surowców.
Powstało wiele nowych sojuszy, aby wspólnie i sprawnie stawić czoła wyzwaniom w łańcuchu dostaw. Kluczowe, zaawansowane technologie pakowania są licencjonowane innym uczestnikom, aby wspierać płynne przejście na nowe modele biznesowe i przezwyciężać ograniczenia wydajności. Coraz większy nacisk kładzie się na standaryzację układów scalonych, aby promować szersze zastosowania układów scalonych, eksplorować nowe rynki i zmniejszać indywidualne obciążenia inwestycyjne. W 2024 roku nowe kraje, firmy, zakłady i linie pilotażowe zaczną wdrażać zaawansowane opakowania – trend, który utrzyma się do 2025 roku.
Zaawansowane opakowania nie osiągnęły jeszcze stanu nasycenia technologicznego. W latach 2024-2025 zaawansowane opakowania osiągną rekordowe przełomy, a portfolio technologiczne zostanie rozszerzone o nowe, solidne wersje istniejących technologii i platform AP, takich jak najnowsza generacja EMIB i Foveros firmy Intel. Opakowania systemów CPO (Chip-on-Package Optical Devices) również zyskują na znaczeniu w branży, a nowe technologie są opracowywane w celu przyciągnięcia klientów i zwiększenia produkcji.
Zaawansowane podłoża układów scalonych reprezentują kolejną, ściśle powiązaną branżę, dzielącą plany rozwoju, zasady wspólnego projektowania i wymagania dotyczące narzędzi z zaawansowanymi obudowami.
Oprócz tych podstawowych technologii, istnieje szereg technologii „niewidzialnych elektrowni”, które napędzają dywersyfikację i innowacyjność zaawansowanych opakowań: rozwiązania z zakresu dostarczania energii, technologie osadzania, zarządzanie temperaturą, nowe materiały (takie jak szkło i materiały organiczne nowej generacji), zaawansowane połączenia oraz nowe formaty sprzętu/narzędzi. Od elektroniki mobilnej i użytkowej po sztuczną inteligencję i centra danych, zaawansowane opakowania dostosowują swoje technologie do wymagań każdego rynku, umożliwiając, aby ich produkty nowej generacji również zaspokajały potrzeby rynku.
Przewiduje się, że rynek opakowań wysokiej jakości osiągnie wartość 8 miliardów dolarów w 2024 roku, a do 2030 roku ma przekroczyć 28 miliardów dolarów, co oznacza średnioroczną stopę wzrostu (CAGR) na poziomie 23% w latach 2024-2030. Największym rynkiem opakowań wysokiej jakości jest rynek „telekomunikacji i infrastruktury”, który w 2024 roku wygenerował ponad 67% przychodów. Tuż za nim plasuje się „rynek urządzeń mobilnych i konsumenckich”, który jest najszybciej rozwijającym się rynkiem ze średnioroczną stopą wzrostu (CAGR) na poziomie 50%.
Jeśli chodzi o jednostki opakowaniowe, oczekuje się, że opakowania wysokiej klasy osiągną średnioroczną stopę wzrostu (CAGR) na poziomie 33% w latach 2024–2030, wzrastając z około 1 miliarda jednostek w 2024 r. do ponad 5 miliardów jednostek do 2030 r. Ten znaczący wzrost wynika z dużego popytu na opakowania wysokiej klasy, a średnia cena sprzedaży jest znacznie wyższa w porównaniu z mniej zaawansowanymi opakowaniami, co wynika z przesunięcia wartości z front-end na back-end dzięki platformom 2.5D i 3D.
Największy udział w rynku mają pamięci 3D-stacked (HBM, 3DS, 3D NAND i CBA DRAM), które do 2029 r. będą stanowić ponad 70% rynku. Najszybciej rozwijające się platformy to: CBA DRAM, 3D SoC, aktywne interposery Si, stosy 3D NAND i wbudowane mostki Si.
Bariery wejścia do łańcucha dostaw opakowań wysokiej klasy stają się coraz wyższe, a duże odlewnie płytek i zakłady IDM rewolucjonizują rynek zaawansowanych opakowań dzięki swoim możliwościom w zakresie front-end. Wprowadzenie hybrydowej technologii łączenia utrudnia sytuację dostawców OSAT, ponieważ tylko te firmy, które dysponują możliwościami produkcyjnymi w zakresie płytek i odpowiednimi zasobami, są w stanie sprostać znacznym stratom wydajności i znacznym inwestycjom.
Do 2024 roku producenci pamięci reprezentowani przez Yangtze Memory Technologies, Samsung, SK Hynix i Micron będą dominować, utrzymując 54% rynku opakowań high-end, ponieważ pamięć 3D-stacked przewyższa inne platformy pod względem przychodów, wydajności jednostkowej i wydajności płytek. W rzeczywistości wolumen zakupów opakowań pamięci znacznie przewyższa wolumen zakupów opakowań logicznych. TSMC prowadzi z 35% udziałem w rynku, a tuż za nim plasuje się Yangtze Memory Technologies z 20% udziałem w całym rynku. Oczekuje się, że nowi uczestnicy, tacy jak Kioxia, Micron, SK Hynix i Samsung, szybko wkroczą na rynek pamięci 3D NAND, zdobywając udział w rynku. Samsung zajmuje trzecie miejsce z 16% udziałem, a następnie SK Hynix (13%) i Micron (5%). Wraz z ciągłym rozwojem pamięci 3D-stacked i wprowadzaniem na rynek nowych produktów, oczekuje się, że udziały rynkowe tych producentów będą rosły w zdrowym tempie. Tuż za nim znajduje się Intel z 6% udziałem.
Wiodący producenci układów OSAT, tacy jak Advanced Semiconductor Manufacturing (ASE), Siliconware Precision Industries (SPIL), JCET, Amkor i TF, nadal aktywnie uczestniczą w końcowym pakowaniu i testach. Starają się zdobyć udział w rynku dzięki zaawansowanym rozwiązaniom pakującym opartym na ultrawysokiej rozdzielczości (UHD FO) i interposerach form. Kolejnym kluczowym aspektem jest współpraca z wiodącymi odlewniami i producentami urządzeń zintegrowanych (IDM), która ma zapewnić udział w tych działaniach.
Obecnie realizacja wysokiej jakości opakowań coraz częściej opiera się na technologiach front-end (FE), a łączenie hybrydowe staje się nowym trendem. BESI, poprzez współpracę z AMAT, odgrywa kluczową rolę w tym nowym trendzie, dostarczając sprzęt takim gigantom jak TSMC, Intel i Samsung, którzy walczą o dominację na rynku. Inni dostawcy sprzętu, tacy jak ASMPT, EVG, SET i Suiss MicroTech, a także Shibaura i TEL, również stanowią istotne elementy łańcucha dostaw.
Głównym trendem technologicznym we wszystkich platformach opakowaniowych o wysokiej wydajności, niezależnie od ich rodzaju, jest redukcja odstępu między złączami – trend związany z przelotkami krzemowymi (TSV), TMV, mikrowypukłościami, a nawet łączeniem hybrydowym, które okazało się najbardziej radykalnym rozwiązaniem. Ponadto oczekuje się również zmniejszenia średnic przelotek i grubości płytek.
Ten postęp technologiczny ma kluczowe znaczenie dla integracji bardziej złożonych układów scalonych i zestawów układów scalonych, które obsługują szybsze przetwarzanie i transmisję danych, zapewniając jednocześnie niższe zużycie energii i straty, co ostatecznie umożliwi integrację o większej gęstości i przepustowości dla przyszłych generacji produktów.
Hybrydowe łączenie 3D SoC wydaje się być kluczowym filarem technologicznym dla zaawansowanych obudów nowej generacji, ponieważ umożliwia mniejsze odstępy między elementami, jednocześnie zwiększając całkowitą powierzchnię układu SoC. Umożliwia to takie możliwości, jak układanie chipsetów z partycjonowanej struktury SoC, a tym samym heterogeniczne, zintegrowane obudowy. Firma TSMC, dzięki technologii 3D Fabric, stała się liderem w dziedzinie obudów 3D SoIC z wykorzystaniem łączenia hybrydowego. Ponadto, integracja chip-to-wafer ma rozpocząć się od niewielkiej liczby 16-warstwowych stosów pamięci DRAM HBM4E.
Integracja chipsetów i heterogeniczność to kolejny kluczowy trend napędzający wdrażanie technologii HEP, a obecnie na rynku dostępne są produkty wykorzystujące to podejście. Na przykład procesory Intel Sapphire Rapids wykorzystują technologię EMIB, Ponte Vecchio Co-EMIB, a Meteor Lake Foveros. AMD to kolejny duży producent, który wdrożył tę technologię w swoich produktach, takich jak procesory Ryzen i EPYC trzeciej generacji, a także architektura chipsetu 3D w układzie MI300.
Oczekuje się, że Nvidia wdroży tę konstrukcję chipsetu w swojej nowej generacji serii Blackwell. Jak już ogłosili główni dostawcy, tacy jak Intel, AMD i Nvidia, w przyszłym roku spodziewane są kolejne pakiety z partycjonowaną lub replikowaną strukturą rdzenia. Co więcej, oczekuje się, że to podejście zostanie wdrożone w zaawansowanych aplikacjach ADAS w nadchodzących latach.
Ogólnym trendem jest integracja większej liczby platform 2,5D i 3D w jednym pakiecie, który część branży nazywa już pakietami 3,5D. W związku z tym spodziewamy się pojawienia się pakietów integrujących układy SoC 3D, interposery 2,5D, wbudowane mostki krzemowe i współobudowane układy optyczne. Nowe platformy pakietów 2,5D i 3D są już na horyzoncie, co jeszcze bardziej zwiększy złożoność pakietów HEP.
Czas publikacji: 11-08-2025