Abstrakt
In der sich rasch entwickelnden Landschaft der Halbleitertechnologie spielt die Chip-Verpackung eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung kleinerer, schnellerer und leistungsstärkerer elektronischer Geräte. Da die Nachfrage nach mehr Funktionalität in Geräten wächst, stehen Unternehmen unter ständigem Druck, ihren Kunden mehr Komponenten in begrenzten Formfaktoren anzubieten. Dieses Whitepaper untersucht die jüngsten Fortschritte bei der Chip-Verpackung, wie 2,5D- und 3D-Verpackung, moderne Materialien und heterogene Integration, und wie sie Unternehmen einen Wettbewerbsvorteil verschaffen, indem sie ihre Fähigkeit verbessern, ihren Kunden mehr Komponenten zu liefern, ohne Kompromisse bei Leistung, Größe oder Energieeffizienz eingehen zu müssen.
Einführung
Die Halbleiterverpackung hat seit ihren Anfängen, als integrierte Schaltkreise in einfachen Kunststoff- oder Keramikgehäusen untergebracht waren, eine lange Entwicklung durchlaufen. Heute ist die Chipverpackung ein entscheidender Innovationstreiber, der es Unternehmen ermöglicht, ihren Kunden mehr Komponenten und Funktionen in immer kleineren Formfaktoren anzubieten. Dieser Wettbewerbsvorteil wird durch eine Kombination technologischer Fortschritte erreicht, die die Dichte, Leistung und Effizienz von Halbleiterbauelementen verbessern.
Die Notwendigkeit von Fortschritten bei der Chip-Verpackung
Die Nachfrage nach kleineren, leistungsstärkeren und funktionsreicheren elektronischen Geräten war noch nie so hoch. Diese Nachfrage setzt die Halbleiterhersteller unter enormen Druck, Chips zu liefern, die mehr Komponenten aufnehmen können, ohne dabei Leistung, Größe oder Energieeffizienz zu beeinträchtigen. Herkömmliche Verpackungstechniken haben Einschränkungen, die die Integration zusätzlicher Komponenten behindern.
Geschichte
Traditionelle Verpackungstechniken
Die Wire-Bond-Technologie stammt aus den 1950er Jahren und ist auch heute noch relevant. Sie dient als Verbindungsmethode, die die Leiterplatte (PCB) mit dem Siliziumquadrat des integrierten Schaltkreises, dem sogenannten Chip, verbindet. Diese Verbindung wird durch Lötkugeln und dünne Metalldrähte hergestellt. Während Wire-Bonding weniger Platz benötigt als herkömmliche Chips und Verbindungen über relativ lange Distanzen ermöglicht, ist es anfällig für Fehler bei hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und Temperaturschwankungen. Darüber hinaus führt der Prozess der sequentiellen Herstellung jeder Verbindung zu Komplexität und kann die Herstellung verlangsamen.
Der erste bedeutende Fortschritt in der Verpackungstechnologie kam Mitte der 1990er Jahre mit Flip-Chips. Bei diesem Ansatz wird ein Chip mit der Vorderseite nach unten verwendet, wobei die gesamte Chipoberfläche für die Verbindung durch Löt-"Bumps" genutzt wird, die eine Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Chip herstellen. Diese Konfiguration führt zu einem kleineren Formfaktor bzw. einer kleineren Hardwaregröße und ermöglicht eine höhere Signalausbreitungsrate, was eine schnellere Signalübertragung vom Sender zum Empfänger ermöglicht. Flip-Chip-Verpackungen sind derzeit die am weitesten verbreitete und kostengünstigste Technologie und werden vorwiegend in Zentraleinheiten, Smartphones und Hochfrequenz-System-in-Package-Lösungen eingesetzt. Obwohl Flip-Chips Vorteile wie eine kompakte Montage und Widerstandsfähigkeit gegenüber erhöhten Temperaturen bieten, müssen sie auf extrem flachen Oberflächen platziert werden und sind nicht leicht austauschbar.
Abb. 1: Geschichte der Halbleiterverpackung
Quelle: AnySilicon
Wafer-Level-Packaging
Beim herkömmlichen Verpackungsprozess wird der Siliziumwafer zunächst in einzelne Chips aufgeteilt, die anschließend mit elektrischen Verbindungen auf der Leiterplatte (PCB) befestigt werden. Im Gegensatz dazu funktioniert das Wafer-Level-Packaging anders, indem elektrische Verbindungen und Formgebung auf Waferebene hergestellt werden, bevor die Chips mit einem Laser segmentiert werden. Der Hauptunterschied zwischen Wafer-Level-Chip-Scale-Packaging (WLCSP) und Flip-Chips hinsichtlich der Chipkonfiguration liegt darin, dass bei WLCSPs kein Substrat zwischen dem Chip und der Leiterplatte vorhanden ist. Stattdessen ersetzen Redistribution Layers (RDLs) das Substrat, was zu einem kompakteren Gehäuse und einer verbesserten Wärmeleitfähigkeit führt.
Abb. 2: Wafer Level Packaging
Quelle: AnySilicon, IEEE
Wafer-Level-Packaging kann in zwei Haupttypen unterteilt werden: Fan-In und Fan-Out. Beim Fan-In-Wafer-Level-Packaging, das typischerweise für grundlegende Technologieanforderungen in Low-End-Mobiltelefonen verwendet wird, sind die Redistribution Layers (RDLs) auf die Mitte des Chips ausgerichtet. Beim 2007 eingeführten Fan-Out-Packaging hingegen ragen die RDLs und Lötkugeln über die Abmessungen des Chips hinaus, sodass der Chip mehr Ein- und Ausgänge aufnehmen kann und gleichzeitig ein schlankes Profil behält. Fan-Out-Packaging gibt es in drei Varianten: Core, High Density und Ultra High Density. Core-Packaging wird hauptsächlich in Automobil- und Netzwerkanwendungen verwendet, die keine Spitzentechnologie erfordern, wie z. B. Hochfrequenz- und Infotainment-Chips. Varianten mit hoher und ultrahoher Dichte finden in mobilen Anwendungen weit verbreitet Verwendung und werden voraussichtlich in ausgewählten Netzwerk- und Hochleistungscomputeranwendungen eingesetzt. Die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) gilt als der weltweit größte Hersteller von Wafer-Level Chip-Scale Packages (WLCSPs).
Für den Markt für Wafer-Level-Packaging wird für den Prognosezeitraum 2021 bis 2028 ein Wachstum von 21,0 % erwartet. Der Marktbericht für Wafer-Level-Packaging analysiert das Wachstum, das derzeit aufgrund des bevorstehenden Bedarfs an Schaltungsminiaturisierung in mikroelektronischen Geräten zunimmt.
Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter https://www.databridgemarketresearch.com/de/reports/global-wafer-level-packaging-market
Abb. 3: Fan-In- und Fan-Out-Pakettypen
Quelle: AnySilicon, IEEE
Im letzten Jahrzehnt wurden im Bereich gestapelter Wafer-Level-Chip-Scale-Packages (WLCSP) bedeutende Fortschritte erzielt. Dieser Fortschritt ermöglicht die Integration mehrerer integrierter Schaltkreise in ein einziges Paket und dient sowohl dem heterogenen Bonding, das Logik- und Speicherchips integriert, als auch dem Stapeln von Speicherchips.
Beim 2,5-D-Stacking werden zwei oder mehr Chips nebeneinander positioniert, wobei ein Interposer die Verbindungen zwischen den Chips erleichtert. Je nach Art des verwendeten Interposers gibt es verschiedene Kategorien des 2,5-D-Stackings:
- Silizium-Interposer erfordern die Verwendung von Through-Silicon Vias (TSV), das sind vertikale elektrische Verbindungen, die den Siliziumchip oder -wafer durchdringen. Obwohl Silizium-Interposer eine ausgereifte Technologie darstellen, die seit über einem Jahrzehnt auf dem Markt ist, sind die Kosten für Silizium beträchtlich und erfordern Spitzentechnologie und Fertigungskapazitäten. TSMCs CoWoS-S (Chip on Wafer on Substrate) ist ein bedeutender Akteur auf diesem Markt.
- Siliziumbrücken sind relativ neu. Diese Strukturen verwenden im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-Interposern geringere Mengen Silizium, was zu einem dünneren Profil führt, das den Stromverbrauch senkt und die Designflexibilität erhöht. Ihr Vorteil gegenüber herkömmlichen Silizium-Interposern liegt in ihrer Fähigkeit, eine erweiterte Integration auf Systemebene zu ermöglichen, wodurch sie für Hochleistungsrechnen (HPC) wie künstliche Intelligenz (KI) geeignet sind. Zu den repräsentativen Technologien gehören Intels EMIB (Embedded Multi-Die Interconnect Bridge) und TSMCs CoWoS-L
- Redistribution Layer (RDLs) können auch als Interposer dienen. Die entscheidende Stärke dieser Technologie besteht darin, dass der zur Erstellung von RDLs verwendete Photolithographieprozess eine feine Strukturierung ermöglicht, was zu verbesserten Geschwindigkeitsgewinnen und Wärmeableitung führt. CoWoS-R (Chip-on-Wafer-on-Substrat RDL) von TSMC steht kurz vor der Massenproduktion
- Glas entwickelt sich zum Material der nächsten Generation für Interposer. Es bietet Vorteile wie niedrige Kosten und minimalen Leistungsverlust bei Hochfrequenzbandbreiten. Es kann jedoch einige Zeit dauern, bis es sich auf dem Markt durchsetzt.
Beim 3D-Stacking werden mehrere Chips übereinander gestapelt, entweder mit oder ohne Interposer. Es gibt zwei Haupttypen des 3D-Stackings:
- Der am weitesten verbreitete Typ sind Through-Silicon Vias (TSV) mit Mikro-Bumps (µ-Bumps).
- Eine neue Alternative ist das stoßfreie Hybridbonden, bei dem Verbindungen über eine dielektrische Verbindung und eingebettetes Metall hergestellt werden. Dieser Ansatz wird derzeit vor allem von Speicherherstellern untersucht.
Einschränkungen bei herkömmlichen Verpackungen
- Größenbeschränkungen: Herkömmliche Verpackungsmethoden, wie z. B. Einzelchip-Pakete, unterliegen Größenbeschränkungen, die es schwierig machen, mehr Komponenten unterzubringen, insbesondere in kompakten Geräten wie Smartphones und Wearables
- Wärmeableitung: Da die Chips immer dichter gepackt werden, wird die Wärmeableitung zu einem erheblichen Problem. Überhitzung kann zu Leistungseinbußen und sogar zum Ausfall des Chips führen.
- Signalstörungen: Wenn mehrere Komponenten dicht beieinander liegen, kann es zu Signalstörungen kommen, die die Gesamtleistung des Geräts beeinträchtigen.
- Begrenzte E/A: Bei herkömmlichen Gehäusen ist die Anzahl der Ein-/Ausgabeverbindungen (I/O) häufig begrenzt, was die Möglichkeit zur Integration weiterer Komponenten einschränkt.
Fortschritte bei der Chip-Verpackung
Um diese Einschränkungen zu überwinden und sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen, investieren Halbleiterunternehmen in fortschrittliche Chip-Verpackungstechnologien. In den letzten Jahren wurden mehrere wichtige Fortschritte erzielt:
Zwischenlegen + Substrat
Das Grundelement, das fortschrittliche Verpackungen ermöglicht, sind Interposer. Diese dünnen Substrate bilden eine Basis, auf der einzelne Chips platziert werden, sowie winzige Verbindungselemente zur Befestigung am Hauptverpackungssubstrat. Interposer, die in diesen fortschrittlichen Verpackungen verwendet werden, bestehen aus drei möglichen Materialien:
- Silizium, das Through-Silicon-Vias (TSVs) verwendet, um Verbindungen zum Gehäusesubstrat herzustellen
- Ein organisches Material, das manchmal als organische Umverteilungsschicht (RDL) bezeichnet wird
- Glas, das in einigen der neuesten fortschrittlichen Produkte gefragt ist
Abb. 4: Zwischenlage + Substrat
Quelle: SMG
2,5D- und 3D-Verpackungen
Bei 2,5D- und 3D-Verpackungstechnologien werden mehrere Chips übereinander oder nebeneinander gestapelt. Dabei werden Through-Silicon-Vias (TSVs) verwendet, um die Kommunikation zwischen den Schichten zu ermöglichen. Diese Technologien bieten mehrere Vorteile:
- Höhere Komponentendichte: Durch das Stapeln von Chips können mehr Komponenten in ein einzelnes Paket integriert werden, wodurch die Funktionalität erhöht wird, ohne die Paketgröße wesentlich zu erhöhen.
- Verbesserte Leistung: Kürzere Verbindungen zwischen gestapelten Chips verringern die Signallatenz und führen zu einer verbesserten Gesamtleistung
- Verbesserte Wärmeableitung: In 3D-Gehäusen kann die Wärme effektiver abgeleitet werden, da die von einem Chip erzeugte Wärme auf mehrere Schichten verteilt werden kann.
- Heterogene Integration: Verschiedene Chiptypen wie Prozessoren, Speicher und Sensoren können zu hochintegrierten, multifunktionalen Paketen gestapelt werden.
Abb. 5: Links: Flipchip-Verpackungskonzept. Mitte: 2,5D-Integration auf einem Interposer. Rechts: 3D-Integration auf einem Interposer.
Quelle: eInfochips
Fortgeschrittene Werkstoffe
Es wurden neue Materialien entwickelt, um die Leistung und Effizienz der Chip-Verpackung zu verbessern:
- Low-K-Dielektrika: Low-k-Dielektrika reduzieren Signallaufzeiten und Energieverbrauch in Chips
- Thermische Schnittstellenmaterialien: Verbesserte thermische Schnittstellenmaterialien sorgen für eine effizientere Wärmeableitung und verhindern so eine Überhitzung
- Flexible Substrate: Flexible Substrate ermöglichen die Herstellung biegsamer und konformer Pakete für Anwendungen wie flexible Displays und Wearables
Heterogene Integration
Bei der heterogenen Integration werden verschiedene Chiptypen wie CPUs, GPUs, KI-Beschleuniger und Sensoren in einem einzigen Paket kombiniert. Dieser Ansatz bietet mehrere Vorteile:
- Vereinfachtes Gerätedesign: Hersteller können hochintegrierte Geräte mit mehreren Funktionen entwickeln und so den Bedarf an externen Komponenten reduzieren.
- Verbesserte Energieeffizienz: Die Unterbringung spezialisierter Chips in einem einzigen Gehäuse kann den Stromverbrauch im Vergleich zu separaten Komponenten senken
- Einsparmaßnahmen: Durch die Konsolidierung mehrerer Komponenten in einem einzigen Paket können die Herstellungskosten gesenkt werden
Paket-auf-Paket (PoP)
Das Package-on-Package-Konzept (PoP) ähnelt einem Satz gestapelter BGAs. Mehrere Pakete werden mit BGA-Footprint konstruiert und vertikal auf aufeinanderfolgenden Substratschichten gestapelt. Theoretisch kann dadurch ein vorhandenes Paket direkt auf einem anderen Paket integriert werden, ähnlich wie wenn mehrere PCBs übereinander gestapelt werden. Das Ball Array auf der untersten Ebene wird auf eine PCB gelötet und bietet Zugriff auf die restlichen Teile des Pakets.
Abb. 6: Package-on-Package (PoP)
Quelle: MADPCB
Dabei handelt es sich weniger um eine bestimmte Verpackungsstruktur als vielmehr um eine Designmethodik oder Art des Verpackungsdesigns. Alle Systems-in-Package (SIPs) folgen einem bestimmten Designkonzept: Das Paket versucht, so viele Komponenten wie möglich zu integrieren, sodass das Paket ein vollständiges System enthält, das häufig für eine bestimmte Anwendung entwickelt wurde.
In SIPs für erweiterte Komponenten können folgende Elemente vorhanden sein:
- Speicher, einschließlich Speicher mit hoher Bandbreite
- HF- oder analoge Schnittstellen
- Energieverwaltungsblöcke
- Ein oder mehrere Verarbeitungskerne
- Spezielle DSP-Blöcke für bestimmte Anwendungen
Einige neue Komponenten werden als SIPs oder SoCs mit erweiterter rekonfigurierbarer Logik entwickelt, d. h. ein FPGA-Coprozessor ist im Paket implementiert. Dies gibt dem Komponentenentwickler erhebliche Flexibilität, um ein SIP an sein Endprodukt anzupassen und eine Warnung für eine spätere Rekonfigurierbarkeit zu erstellen, sobald das Produkt im Feld eingesetzt wird.
Abb. 7: System-in-Package (SIP)
Quelle: AnySilicon
Schließlich wird zwischen einem System-on-Chip (SoC) und einem SIP unterschieden. Ein SoC ist immer noch ein SIP, besteht aber nur aus einem einzelnen Chip, der möglicherweise nicht als Interposer ausgelegt ist. Aus diesem Grund werden einige SoC-Produkte in herkömmliche Verpackungen oder integrierte Verpackungen mit Interposer und Substrat eingebracht. SIPs bieten ebenfalls die Integration, die in SoCs zu sehen ist, implementieren jedoch die Art der Integration mit mehreren Komponenten, die oben beschrieben wurde.
Data Bridge Market Research analysiert, dass der System-in-Package-Markt (SIP) im Jahr 2021 einen Wert von 23,51 Milliarden USD hatte und bis 2029 voraussichtlich 49,84 Milliarden USD erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 9,85 % während des Prognosezeitraums von 2022 bis 2029 entspricht. Der vom Data Bridge Market Research-Team zusammengestellte Marktbericht umfasst eine eingehende Expertenanalyse, Import-/Exportanalyse, Preisanalyse, Produktionsverbrauchsanalyse und PESTLE-Analyse.
https://www.databridgemarketresearch.com/de/reports/global-system-in-package-sip-market
Marktdynamik
Die Marktexpansion hängt in hohem Maße von den Endkunden ab, darunter Erstausrüster (OEMs) der Automobilindustrie und Hersteller von Haushaltsgeräten. Immer mehr Endkunden suchen aktiv nach Anbietern, die sich auf Advanced Packaging spezialisiert haben. Diese Nachfrage wird durch die wachsende Notwendigkeit schneller und zuverlässiger Computer angetrieben, insbesondere in Anwendungen wie autonomen Fahrzeugen. Für Halbleiterhersteller, insbesondere Hersteller von Logik-integrierten Bauelementen (IDMs) und Gießereien, ist Advanced Packaging ein entscheidender Wettbewerbsvorteil. Um hochwertige Fabless-Halbleiterkunden zu gewinnen und zu halten, müssen die Hersteller offen für Kooperationen bei der Entwicklung von Advanced-Packaging-Lösungen sein. Während Fabless-Halbleiterunternehmen die volle Kontrolle über den Chip-Planungsprozess behalten, bis die Produktion im großen Maßstab beginnt, besteht für die Hersteller weiterhin die Möglichkeit, einen Mehrwert beizutragen. Gemeinsame Entwicklungsbemühungen finden typischerweise während der Entwurfsphase der Chiparchitektur und bei ersten Shuttle-Läufen zur Designvalidierung statt. Der Bedarf an einer solchen Zusammenarbeit wird voraussichtlich aufgrund der steigenden Nachfrage nach leistungsstärkeren Chips und der zunehmenden Komplexität der Chipdesigns aufgrund von Advanced-Packaging-Techniken steigen.
- Im Jahr 2016 brachte TSMC in enger Zusammenarbeit mit seinem Hauptkunden innovative integrierte Fan-Out-Systeme (InFO) auf Waferebene heraus, hauptsächlich für drahtlose Anwendungen. In jüngerer Zeit wurden Derivate davon wie InFO AiP (Antenna in Package) und InFO PoP (Package on Package) herausgebracht, um sie auf andere Anwendungen für Netzwerke und HPC auszuweiten.
Fast Follower können auf erhebliche Herausforderungen stoßen, wenn sie versuchen, mit den Marktführern Schritt zu halten. Dies liegt vor allem daran, dass erhebliche Technologieinvestitionen erforderlich sind, um den Kunden das für die Unterstützung ihrer Produkte erforderliche Produktionsvolumen zu gewährleisten. Obwohl Fast Follower möglicherweise über Verpackungstechnologie auf Forschungs- und Entwicklungsniveau (F&E) für Fan-Out- und 2,5-D-Verpackungen verfügen, fehlt ihnen in der Regel die Produktionserfahrung, ein entscheidender Faktor für die Erzielung einer hohen Produktionsausbeute.
Um diese Herausforderungen zu meistern, müssen Verpackungsunternehmen bereits in den frühen Entwicklungsphasen aktiv nach Ankerkunden suchen. Die Positionierung ihrer Unternehmen als willige Partner bei der Herstellung fortschrittlicher Verpackungslösungen bereits in der Entwurfsphase ist für die Kundengewinnung von entscheidender Bedeutung.
Advanced Packaging erfordert Änderungen sowohl in der Software- als auch in der Hardwarearchitektur des Endbenutzers. Daher sollte das Verpackungsdesign bereits in der ersten Phase der Architekturplanung berücksichtigt werden. Die Unterstützung durch Backend-Anbieter während dieser Phase kann die Belastung bei der Einführung von Advanced Packaging verringern. Sobald sich ein Kunde für einen Advanced Packaging-Anbieter entschieden hat, wird er die Zusammenarbeit mit diesem Anbieter wahrscheinlich auch bei zukünftigen Projekten fortsetzen.
Um ihre Designfähigkeiten zu verbessern, haben Unternehmen die Möglichkeit, mit einem Designhaus zusammenzuarbeiten oder in ein solches zu investieren. Diese Designhäuser spielen während des gesamten Chipherstellungsprozesses eine entscheidende Rolle, einschließlich der Entwicklung, des Designs und der Produktion von geistigem Eigentum (IP). Der Besitz eines IP-Pools kann die Designanforderungen der Kunden beschleunigen und ihnen helfen, redundante Designs und Ressourcenausgaben zu vermeiden. Designhäuser sollten umfassende Front- und Back-End-Dienste anbieten, darunter Design auf Registerübertragungsebene, Funktionsbeschreibungen auf hoher Ebene, Logiktests und Platzierungs- und Routendienste.
Ein weiteres potenziell wertvolles Angebot für Chiphersteller ist die Sicherung von Designkapazitäten und die Bereitstellung schlüsselfertiger Lösungen, die vom Design bis zur Waferherstellung, Verpackung und Prüfung reichen. Dieses ganzheitliche Angebot bietet Kunden eine praktische Komplettlösung für ihre Halbleiteranforderungen.
In Bezug auf die Herstellung gibt es zwei entscheidende technologische Fähigkeiten, die Hersteller für 2,5-D- und 3-D-Verpackungen beherrschen müssen. Für 2,5-D-Verpackungen ist die Handhabung neuer Interposer-Lösungen erforderlich, die neuartige Materialien und Herstellungsmethoden wie Silizium, Umverteilungsschichten (RDL) und Glas enthalten. Bei 3-D-Verpackungen erfordert die neueste Technologie, das Hybridbonden, eine chemisch-mechanische Planarisierung, um eine gleichmäßige Ebenheit über verschiedene Materialien hinweg zu gewährleisten und eine Verformung zu verhindern. Darüber hinaus ist eine hohe Verbindungsgenauigkeit durch Disk-to-Wafer-Fähigkeiten sowohl bei der Ausrüstung als auch beim Fachwissen von entscheidender Bedeutung.
Wettbewerbsvorteile durch fortschrittliches Chip-Packaging
Der Einsatz moderner Chip-Verpackungstechniken verschafft Unternehmen einen erheblichen Wettbewerbsvorteil:
- Produktunterscheidung: Unternehmen können ihre Produkte differenzieren, indem sie mehr Features und Funktionen innerhalb des gleichen Formfaktors anbieten und so Kunden ansprechen, die nach erweiterten Funktionen suchen.
- Kompakte Formfaktoren: Kleinere Pakete mit mehr Komponenten ermöglichen schlankere und kompaktere Gerätedesigns und sprechen damit Verbraucher an, die Wert auf Portabilität und Ästhetik legen.
- Leistungssteigerung: Die durch moderne Verpackungstechnologien erreichte verbesserte Leistung und Energieeffizienz kann Unternehmen einen Wettbewerbsvorteil in leistungsorientierten Märkten verschaffen.
- Einsparmaßnahmen: Heterogene Integration und andere fortschrittliche Verpackungsmethoden können zu Kosteneinsparungen in der Herstellung führen und es Unternehmen ermöglichen, wettbewerbsfähige Preise anzubieten
Der wichtigste Trend bei fortschrittlichen Verpackungen ist die Integration oder Verpackung von mehr Funktionen und Schaltblöcken in kleinere Räume, die alle mit höheren Geschwindigkeiten arbeiten. Um diese Art der Funktionsverpackung zu ermöglichen, hat die Industrie mehrere Arten von Halbleiterverpackungsdesigns entwickelt, die die kontinuierliche Integration unterschiedlicher Funktionen ermöglichen.
Hier sind einige Beispiele, wie Unternehmen ACP nutzen, um ihren Kunden mehr Komponenten anzubieten und sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen:
- Apfel: Apple verwendet ACP in seinen iPhones, um mehrere Komponenten wie den A-Serien-Prozessor, den M-Serien-Coprozessor und die Face ID-Sensoren auf einem einzigen Substrat zu integrieren. Dies trägt dazu bei, die Größe und das Gewicht von iPhones zu reduzieren und ihre Leistung zu verbessern.
- Samsung: Samsung verwendet ACP in seinen Galaxy-Smartphones, um mehrere Komponenten wie den Exynos-Prozessor, die Mali-GPU und die NPU auf einem einzigen Substrat zu integrieren. Dies trägt dazu bei, die Größe und das Gewicht von Galaxy-Smartphones zu reduzieren und ihre Leistung zu verbessern.
- Intel: Intel verwendet ACP in seinen FPGAs, um mehrere Komponenten wie den FPGA-Chip, den HBM2-Speicher und den Interposer auf einem einzigen Substrat zu integrieren. Dies trägt dazu bei, die Leistung von FPGAs zu verbessern und sie energieeffizienter zu machen.
Indem sie ihren Kunden über ACP mehr Komponenten anbieten, können Unternehmen sich einen Wettbewerbsvorteil auf dem Markt verschaffen.
Der Markt für Halbleiterverpackungen wird im Prognosezeitraum von 2021 bis 2028 voraussichtlich ein Marktwachstum von etwa 8,00 % verzeichnen und bis 2028 einen Wert von 53.676,97 erreichen. Der Bericht von Data Bridge Market Research zum Markt für Halbleiterverpackungen bietet Analysen und Erkenntnisse zu den verschiedenen Faktoren, die voraussichtlich im gesamten Prognosezeitraum vorherrschen werden, und gibt Aufschluss über ihre Auswirkungen auf das Marktwachstum. Der weltweite Anstieg des Verpackungssektors beschleunigt das Wachstum des Marktes für Halbleiterverpackungen.
https://www.databridgemarketresearch.com/de/reports/global-semiconductor-packaging-market
Abschluss
In der schnelllebigen Welt der Halbleitertechnologie sind Fortschritte bei der Chip-Verpackung ein entscheidender Faktor, um einen Wettbewerbsvorteil zu erlangen. Durch Techniken wie 2,5D- und 3D-Verpackung, fortschrittliche Materialien und heterogene Integration können Unternehmen ihren Kunden mehr Komponenten und Funktionen anbieten, ohne Kompromisse bei Leistung, Größe oder Energieeffizienz eingehen zu müssen. Diese Fortschritte treiben nicht nur Innovationen voran, sondern stellen auch sicher, dass Halbleiterunternehmen an der Spitze bleiben, wenn es darum geht, Spitzenlösungen zu liefern, um den Anforderungen einer zunehmend vernetzten Welt gerecht zu werden. Die Nutzung dieser Fortschritte bei der Chip-Verpackung wird für Unternehmen, die in der sich ständig weiterentwickelnden Landschaft elektronischer Geräte bestehen wollen, von entscheidender Bedeutung sein.
