Vier Schlüsseltrends, die die Zukunft der Halbleiterindustrie prägen

Halbleiterbauelemente verfügen über elektronische Schaltungskomponenten aus Materialien wie Silizium, die weder gute Isolatoren noch Leiter sind. Diese Bauelemente sind kompakt, zuverlässig, kosteneffizient in der Produktion und spielen eine Schlüsselrolle bei der Stromversorgung vieler der heutigen hochmodernen digitalen Geräte.

Beispielsweise kann das Wachstum der globalen Halbleiterindustrie in den vergangenen Jahren auf die globale Nachfrage nach digitalen Geräten, Kommunikationselektronik und Anwendungen, die vom Internet der Dinge (IoT) angetrieben werden, zurückgeführt werden. Heutige Top-Produkte – von Smartwatches über Smart Homes bis zu Smart Appliances – werden durch ihre digitalen Fähigkeiten definiert, und Halbleitertechnologie macht das alles möglich.

Basierend auf aktuellen Prognosen von Deloitte sind globale Halbleiterverkäufe auf Kurs, bis 2022 542,64 Milliarden US-Dollar Umsatz zu generieren, wovon 39,5 % auf Kommunikation und vernetzte Unterhaltungselektronik allein entfallen werden.

Produktteams und Hersteller können in die dynamische und unglaublich lukrative Halbleiterindustrie einsteigen, indem sie Gehäuse für Unterhaltungselektronik für Halbleiterbauelemente erstellen. Diese Gehäuse betten intelligente Chips in das Produkt ein und stellen sicher, dass es ordnungsgemäß funktioniert. Hersteller sollten diese vier Schlüsseltrends der Halbleiterindustrie im Hinterkopf behalten, während sie die Chance nutzen, sich in diesem wachsenden Feld zu etablieren.

1. Additive Fertigung für kleinere Verbinder nutzen

Halbleitertechnologie hat sich über die Jahre so weit entwickelt, dass Chips unglaublich dicht geworden sind. Moores Law – die weit verbreitete Wahrnehmung, dass sich die Transistorenanzahl auf einem Mikrochip alle zwei Jahre verdoppelt – ist in vollem Gange, aber paradoxerweise scheint Moores Law in der Halbleiterindustrie auch zu flachen. Mit steigender Komplexität der Halbleitertechnologie haben Hersteller und Ingenieure größere Schwierigkeiten, mehr Komplexität auf Chips unterzubringen. Dasselbe gilt für die Verbinder und elektronischen Gehäuse, die diese Chips begleiten.

Additive Fertigung ist die Fertigungsmethode, die am besten geeignet ist, zahlreiche Anschluss Punkte auf einem kleinen, unglaublich komplexen Bauteil unterzubringen, und Halbleiterbauelementehersteller nehmen Notiz davon. Spritzguss war früher die Fertigungsmethode der Wahl für diese Bauteile, aber Halbleiterunternehmen haben realisiert, dass sie die natürlichen Produktivitätsgrenzen dieser Technik erreicht haben und Features nicht kleiner gemacht werden können.

Mit 3D-Druck können Ingenieure komplexe Geometrien produzieren und anpassen, Designs erstellen, die sicher für Drahtkanäle sind und Wärme für PCB-Komponenten ableiten, und dies schneller und kosteneffizienter als mit traditioneller Fertigung. Auch können diese Verbinder ein ähnliches Look-and-Feel wie spritzgegossene Bauteile haben. Hersteller, die sich auf additive Fertigung spezialisieren, haben hier eine riesige Chance, mit aufstrebenden Halbleiterherstellern zu partneren.

2. Wachsende Nachfrage nach Gehäusen, kompatibel mit drahtloser Übertragung

Dank Industrie 4.0 und IoT sind drahtlose Geräte zur Norm für kommerzielle und industrielle Anwendungen geworden. Halbleitersensoren, wie sie in temperaturkontrollierten Lagern oder LKWs zu finden sind, benötigen Gehäuse aus Materialien, die drahtlose und Funkfrequenzsignale (RF) durchlassen.

Daher sehen Halbleiterhersteller einen Anstieg der Nachfrage nach Polycarbonat- und Glasfasergehäusen. Diese Materialien ermöglichen die freie Übertragung drahtloser Signale, bieten exzellente Konnektivität, halten hohen Temperaturen stand und bieten gute Schlagfestigkeit. Materialien wie Polycarbonat und Glasfaser werden beliebter, da Halbleiterhersteller im Energie- und Power-Sektor mehr IoT-Sensoren in ihre Netze integrieren.

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

Vor mehreren Jahrzehnten lagerten Halbleiterunternehmen Verpackung und Endtests aus, da diese als Low-Level-Funktionen galten, die ein Produkt nicht machen oder brechen würden. Jetzt haben viele dieser gleichen Unternehmen die exakt entgegengesetzte Sicht. Die meisten Halbleiterunternehmen lagern heute Front-End-Die-Fertigung aus, um die hohen Kosten neuer Prozessentwicklung zu teilen, die in die Höhe geschossen sind.

Additive Fertigungsunternehmen mit globalen Fertigungsnetzwerken haben am meisten von diesem neu entdeckten Interesse an Outsourcing zu gewinnen. Die Asien-Pazifik-Region machte 2018 70 % der Halbleiterverkäufe aus, und Technavio schätzt, dass 35 % des künftigen Wachstums im Markt für industrielle Elektronikgehäuse zwischen 2020 und 2024 aus APAC stammen werden. Das könnte 35 % von 9,49 Milliarden US-Dollar bis 2025 ausmachen.

Da Halbleiterhersteller bereits den Wert von Outsourcing für ihre Front-End-Bedürfnisse erkannt haben, werden sie die Chance ergreifen, elektronische Gehäuse mit einem additiven Fertigungsunternehmen zu bauen, das Verbindungen in China, Japan, Südkorea und Taiwan hat.

4. Globaler Shift hin zu umweltfreundlicher Fertigung

Die USA haben historisch auf fossile Brennstoffe – Kohle, Öl und Erdgas – vertraut, um ihren Energiebedarf zu decken, und obwohl die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen leicht auf ca. 80 % gesunken ist, sind viele Konsumenten und Hersteller besorgt über den globalen Energieverbrauch. Dies hat einen Anstieg des Interesses an erneuerbaren alternativen Energiequellen ausgelöst, und Halbleiterbauelementehersteller sind einzigartig positioniert, um von diesem Trend zu profitieren.

Solar- und Windenergie werden weithin als sicher und emissionsfrei angesehen, aber Strom aus diesen Quellen erfordert sensible elektrische Komponenten, die Systemausfälle verursachen können, wenn sie rauen Wetterbedingungen ausgesetzt sind. Daher nutzen Hersteller im Energiesektor elektrische Gehäuse, um ihre Ausrüstung zu schützen und Sicherheit zu verbessern, während sie umweltbewusst bleiben. Dieser Trend wird den Markt für elektrische Gehäuse weiter antreiben – Mordor Intelligence Reports deuten darauf hin, dass der Markt mit einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 8,57 % zwischen 2020 und 2025 wachsen wird.

Additive Hersteller können dem Planeten (und ihren Bilanzen) helfen, indem sie Ressourcen der Fertigung von Gehäusen widmen, die speziell mit Solar- und Windenergiequellen kompatibel sind. Hersteller sollten auch Ausschau nach Gelegenheiten halten, Gehäuse aus Materialien wie UV-geschütztem Acrylnitril-Styrol-Acrylat (ASA) zu bauen. Gehäuse aus korrosionsfreien Materialien wie ASA werden sehr bald signifikante Adoption erfahren, da sie Ausrüstung vor den rauen Wetterbedingungen schützen können, die erneuerbare Energiequellen beschädigen können.

Die neue Grenze in der Halbleitertechnologie

Die Halbleiterindustrie präsentiert eine faszinierende Studie in Produkttrends, da in einer immer vernetzten Welt fast jedes heute genutzte digitale Gerät ein Halbleiterbauelement erfordert. Die Möglichkeiten sind endlos und die Industrie entwickelt sich ständig weiter. Die aforementioned technologischen und umweltbezogenen Trends sprechen nur für einige der wichtigsten Verschiebungen. Hersteller sollten ein Auge auf KI-Chips, Head-Mounted-Displays in der Unterhaltungselektronik und einen Anstieg der Nachfrage nach halbleitergestützten elektronischen Sicherheitssystemen in der Automobilindustrie haben.

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