4 Trends, die die Zukunft der Halbleiterindustrie prägen

Halbleiterbauelemente verfügen über elektronische Schaltungskomponenten aus Materialien wie Silizium, die keine guten Isolatoren oder Leiter sind. Diese Geräte sind kompakt, zuverlässig, kostengünstig in der Herstellung und spielen eine Schlüsselrolle bei der Stromversorgung vieler hochmoderner digitaler Geräte, die heute verwendet werden.

Das Wachstum der globalen Halbleiterindustrie in den letzten Jahren kann beispielsweise auf die weltweite Nachfrage nach digitalen Geräten, Kommunikationselektronik und Anwendungen zurückgeführt werden, die vom Internet der Dinge (IoT) angetrieben werden. Die heutigen Top-Produkte – von Smartwatches über Smart Homes bis hin zu Smart Appliances – werden durch ihre digitalen Fähigkeiten definiert, und die Halbleitertechnologie macht dies alles möglich.

Basierend auf aktuellen Prognosen von Deloitte ist der weltweite Halbleiterumsatz auf dem besten Weg, bis 2022 Einnahmen in Höhe von 542,64 Milliarden US-Dollar zu generieren, und 39,5 % dieser Einnahmen werden allein auf Kommunikation und vernetzte Unterhaltungselektronik zurückzuführen sein.

Produktteams und Hersteller können sich die dynamische und unglaublich lukrative Halbleiterindustrie erschließen, indem sie Unterhaltungselektronikgehäuse für Halbleitergeräte entwickeln. Diese Gehäuse betten intelligente Chips in das Produkt ein und sorgen für dessen Funktion. Hersteller sollten diese vier Schlüsseltrends der Halbleiterindustrie im Hinterkopf behalten, wenn sie die Gelegenheit ergreifen, in diesem wachsenden Bereich Fuß zu fassen.

1. Verwenden der additiven Fertigung zum Bau kleinerer Steckverbinder

Die Halbleitertechnologie hat sich im Laufe der Jahre so weit entwickelt, dass die Chips unglaublich dicht geworden sind. Das Mooresche Gesetz – die weit verbreitete Annahme, dass sich die Anzahl der Transistoren auf einem Mikrochip alle zwei Jahre verdoppelt – ist in vollem Umfang wirksam, aber paradoxerweise scheint das Mooresche Gesetz auch in der Halbleiterindustrie abzuflachen. Da die Komplexität der Halbleitertechnologie zunimmt, fällt es Herstellern und Ingenieuren schwerer, mehr Komplexität auf Chips zu bringen. Dasselbe gilt für die Steckverbinder und Elektronikgehäuse, die diese Chips begleiten.

Die additive Fertigung ist die am besten geeignete Fertigungsmethode, um zahlreiche Verbindungspunkte auf einem kleinen, unglaublich komplizierten Teil anzubringen, und Hersteller von Halbleitergeräten werden darauf aufmerksam. Früher war Spritzguss die bevorzugte Herstellungsmethode für diese Teile, aber Halbleiterunternehmen haben erkannt, dass sie die natürlichen Produktivitätsgrenzen dieser Technik erreicht haben und Merkmale nicht kleiner gemacht werden können.

Mit dem 3D-Druck können Ingenieure komplexe Geometrien herstellen und anpassen, Designs erstellen, die sicher für Drahtkanäle sind und Wärme für Leiterplattenkomponenten verteilen, und zwar schneller und kostengünstiger als bei der herkömmlichen Fertigung. Außerdem können diese Verbinder ein ähnliches Aussehen und Gefühl wie Spritzgussteile haben. Hersteller, die sich auf Additive spezialisiert haben, haben hier eine große Chance, mit aufstrebenden Halbleiterherstellern zusammenzuarbeiten.

2. Wachsende Nachfrage nach Gehäusen, die mit drahtloser Übertragung kompatibel sind

Dank Industrie 4.0 und IoT sind drahtlose Geräte sowohl für kommerzielle als auch für industrielle Anwendungen zur Norm geworden. Halbleitersensoren, wie sie in temperaturgesteuerten Lagern oder Lastwagen zu finden sind, benötigen Gehäuse aus Materialien, die drahtlose und Hochfrequenzsignale (RF) durchlassen.

Daher sehen Halbleiterhersteller einen Anstieg der Nachfrage nach Gehäusen aus Polycarbonat und Glasfaser. Diese Materialien ermöglichen die freie Übertragung von drahtlosen Signalen, bieten eine hervorragende Konnektivität, halten hohen Temperaturen stand und bieten eine gute Stoßfestigkeit. Materialien wie Polycarbonat und Glasfaser werden immer beliebter, da Halbleiterhersteller im Strom- und Energiesektor mehr IoT-Sensoren in ihre Netze integrieren.

3. Verstärktes Outsourcing, um mit der Nachfrage Schritt zu halten

Vor einigen Jahrzehnten lagerten Halbleiterunternehmen das Packaging und Endtests aus, da diese als Low-Level-Funktionen angesehen wurden, die ein Produkt nicht herstellen oder beschädigen würden. Nun haben viele dieser Unternehmen genau die gegenteilige Ansicht. Die meisten Halbleiterunternehmen lagern heute die Front-End-Die-Fertigung aus, um die hohen Kosten für die Entwicklung neuer Prozesse zu teilen, die in die Höhe geschossen sind.

Unternehmen der additiven Fertigung mit globalen Fertigungsnetzwerken können am meisten von diesem neu entdeckten Interesse am Outsourcing profitieren. Die Region Asien-Pazifik machte 2018 70 % des Halbleiterumsatzes aus, und Technavio schätzt, dass 35 % des zukünftigen Wachstums auf dem Markt für industrielle elektronische Gehäuse zwischen 2020 und 2024 aus APAC stammen werden. Das könnte bis 2025 35 % von 9,49 Milliarden US-Dollar ausmachen.

Da Halbleiterhersteller bereits den Wert des Outsourcings für ihre Front-End-Anforderungen erkannt haben, werden sie die Gelegenheit nutzen, elektronische Gehäuse mit einem Unternehmen für additive Fertigung zu bauen, das Verbindungen in Festlandchina, Japan, Südkorea und Taiwan hat. P>

4. Eine weltweite Umstellung auf eine umweltfreundliche Herstellung

Die Vereinigten Staaten haben sich in der Vergangenheit auf fossile Brennstoffe – Kohle, Öl und Erdgas – verlassen, um ihren Energiebedarf zu decken, und obwohl die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen leicht auf etwa 80 % zurückgegangen ist, sind viele Verbraucher und Hersteller besorgt über den weltweiten Energieverbrauch. Dies hat zu einem Anstieg des Interesses an erneuerbaren alternativen Energiequellen geführt, und Hersteller von Halbleitergeräten sind einzigartig positioniert, um von diesem Trend zu profitieren.

Solar- und Windenergie gelten weithin als sicher und umweltfreundlich, aber Strom aus diesen Quellen erfordert empfindliche elektrische Komponenten, die bei rauen Wetterbedingungen zu Systemausfällen führen können. Daher verwenden Hersteller im Energiesektor Elektrogehäuse, um ihre Geräte zu schützen und die Sicherheit zu verbessern und gleichzeitig umweltbewusst zu bleiben. Dieser Trend wird den Markt für Elektrogehäuse weiter antreiben – Berichte von Mordor Intelligence zeigen, dass der Markt zwischen 2020 und 2025 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 8,57 % wachsen wird.

Additive Hersteller können dem Planeten (und ihrem Endergebnis) helfen, indem sie Ressourcen für die Herstellung von Gehäusen einsetzen, die speziell mit Solar- und Windenergiequellen kompatibel sind. Hersteller sollten auch nach Möglichkeiten Ausschau halten, Gehäuse aus Materialien wie UV-geschütztem Acrylnitril-Styrol-Acrylat (ASA) zu bauen. Gehäuse aus korrosionsfreien Materialien wie ASA werden sehr bald eine große Akzeptanz erfahren, da sie Geräte vor den rauen Wetterbedingungen schützen können, die erneuerbare Energiequellen schädigen können.

Die neue Grenze in der Halbleitertechnologie

Die Halbleiterindustrie präsentiert eine faszinierende Studie über Produkttrends, denn in einer immer vernetzteren Welt erfordert fast jedes heute verwendete digitale Gerät ein Halbleitergerät. Die Möglichkeiten sind endlos und die Branche entwickelt sich ständig weiter. Die oben genannten technologischen und ökologischen Trends sprechen nur für einige der wichtigsten Veränderungen. Hersteller sollten KI-Chips, am Kopf montierte Displays in der Unterhaltungselektronik und eine steigende Nachfrage nach halbleiterbetriebenen elektronischen Sicherheitssystemen in der Automobilindustrie im Auge behalten.

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