Markt für 3D-Halbleiterverpackungen – Größe, Branchenanteil, Wachstumstrends und Prognosen (2023 – 2031)

Nach Technologie:

Der Markt unterteilt sich nach Typ in 3D-Silizium-Via-Technologie, 3D-Package-on-Package-Technologie, 3D-Fan-Out-basierte Technologie und 3D-Drahtbondtechnologie. Im Jahr 2022 hatte das Segment der 3D-Fan-Out-Technologie den höchsten Marktanteil im Bereich 3D-Halbleiter-Packaging.

Die 3D-Fan-Out-Technologie ermöglicht die Montage eines oder mehrerer Chips in einem fortschrittlichen Gehäuse. Dadurch werden die Halbleiterchips für Anwendungen wie Computer, Netzwerke, IoT und Smartphones leistungsfähiger. Darüber hinaus bietet die 3D-Fan-Out-Technologie verschiedene Vorteile, darunter fortschrittliche Gehäuse für integrierte Schaltkreise mit verbesserter Zuverlässigkeit, geringeren Kosten und einem höheren Integrationsgrad mit Multi-Chip-Modulen in kleinem Formfaktor. Diese Vorteile der 3D-Fan-Out-Technologie führen zu einer weiteren Verbreitung in der Unterhaltungselektronik, der Telekommunikation und verwandten Anwendungen.

Beispielsweise bietet die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited integrierte 3D-Fan-Out-Technologie für Wafer-Level-Packaging an. Die 3D-Fan-Out-Technologie ist für Anwendungen wie Smartphones, Hochleistungsrechner und andere Anwendungen konzipiert. Daher ist die zunehmende Entwicklung der 3D-Fan-Out-Technologie für Anwendungen wie Unterhaltungselektronik, Telekommunikation und andere ein wichtiger Wachstumsfaktor für den Markt für 3D-Halbleiter-Packaging.

Das Segment der 3D-Package-on-Package-Technologie wird im Prognosezeitraum voraussichtlich das schnellste CAGR-Wachstum verzeichnen. Package-on-Package bezeichnet eine Halbleiter-Packaging-Technik, die vor allem auf den Bedarf an kompakten Baugruppen zugeschnitten ist. Dabei werden zwei übereinander montierte Ball Grid Array (BGA)-Gehäuse mit einer Standardschnittstelle zur Signalübertragung verwendet. Darüber hinaus bietet die 3D-Package-on-Package-Technologie einen geringeren Platzbedarf und eine verbesserte Signalintegrität, wodurch sie sich ideal für den Einsatz in Unterhaltungselektronik und anderen industriellen Anwendungen eignet.

So gehört beispielsweise die CAPLINQ Corporation zu den wenigen Herstellern, die 3D-Package-on-Package-Technologie für Halbleiter-Packaging anbieten. Die Analyse der Markttrends für 3D-Halbleiterverpackungen zeigt, dass die zunehmenden Fortschritte im Bereich der 3D-Package-on-Package-Technologie ein entscheidender Faktor für das Marktwachstum im Prognosezeitraum sein werden.

Nach Material:

Der Markt unterteilt sich nach Materialien in organische Substrate, Harze, Leadframes, Bonddrähte und Die-Attach-Materialien. Im Jahr 2022 hatte das Segment Harze den größten Marktanteil im Bereich 3D-Halbleiterverpackungen. Harze wie Epoxidharze werden hauptsächlich in der Verpackung eingesetzt und zeichnen sich unter anderem durch geringe Schrumpfung, hohe Haftfestigkeit, ausgezeichnete chemische Beständigkeit, hervorragende elektrische Eigenschaften, hohe Hitzebeständigkeit und niedrige Kosten aus. Darüber hinaus zeichnen sich Epoxidharze durch eine relativ niedrige Aushärtungstemperatur, niedrige Viskosität vor der Aushärtung und kurze Aushärtungszeit aus und können die Effizienz des Verpackungsprozesses deutlich verbessern. Die Analyse der Markttrends im Bereich 3D-Halbleiterverpackungen zeigt, dass die oben genannten Vorteile von Epoxidharzen entscheidende Faktoren für deren Nutzung im Verpackungsbereich sind.

Addison Clear Wave Coatings Inc. bietet beispielsweise eine Reihe von UV-härtbaren, UV-schnellhärtenden und dualhärtenden Epoxidharzen an, die für den Einsatz in Halbleiterverpackungen, einschließlich Die-Attach- und Chip-Verpackungen, optimiert sind. Die zunehmende Innovation im Bereich Epoxidharze für Anwendungen in Halbleiterverpackungen ist daher ein wichtiger Faktor für das Wachstum des Marktes für 3D-Halbleiterverpackungen.

Das Leadframe-Segment wird im Prognosezeitraum voraussichtlich das schnellste CAGR-Wachstum verzeichnen. Leadframes sind dünne Metallplatten, die in Halbleitergehäusen wie ICs, LSIs und anderen verwendet werden. Leadframes stützen und fixieren einen IC-Chip und fungieren gleichzeitig als Anschlussstifte, wenn der Chip auf einer Leiterplatte montiert wird. Darüber hinaus bieten Leadframes verschiedene Vorteile, darunter eine maximale Chipleistung, eine wärmeableitende Funktion und eine längere Betriebsdauer. Die genannten Vorteile von Leadframes erhöhen die Nutzung im Packaging weiter.

TOPPAN Inc. bietet beispielsweise verschiedene Leadframe-Typen an, darunter Fine-Pitch-Leadframes, Downset-Leadframes und weitere, die primär für den Einsatz in Halbleiter-Packaging entwickelt wurden. Die Marktanalyse zu 3D-Halbleiter-Packaging ergab, dass die zunehmende Entwicklung von Leadframes für den Einsatz in Halbleiter-Packaging das Marktwachstum im Prognosezeitraum voraussichtlich steigern wird.

Nach Endnutzer:

Basierend auf den Endnutzern ist der Markt in die Branchen Elektronik, Automobil, Medizin, Telekommunikation, Luft- und Raumfahrt & Verteidigung und Sonstige unterteilt. Der Elektroniksektor erwirtschaftete im Jahr 2022 mit 29,01 % den größten Umsatzanteil. Faktoren wie der steigende Bedarf an miniaturisierten Schaltkreisen in elektronischen Geräten, die zunehmende Verbreitung von Smartphones, Computern und anderen Verbrauchergeräten sowie die zunehmende Beliebtheit intelligenter Wearables treiben das Wachstum des Elektroniksektors voran. Laut GSM Association wird die Verbreitung von Smartphones in Italien bis 2025 voraussichtlich 81 % erreichen, verglichen mit 77 % im Jahr 2021. Die Expansion des Smartphone-Marktes in Italien führt zu einem Wachstum des Elektroniksektors, was wiederum die Nachfrage nach Halbleiter-Packaging-Lösungen ankurbelt.

Darüber hinaus ermöglichen die Packaging-Lösungen die Integration zusätzlicher Funktionen in die integrierten Schaltkreise elektronischer Geräte, um die Konnektivität und Zuverlässigkeit zu verbessern. Dadurch steigt die Nutzung des wachsenden Elektroniksektors, was wiederum das Marktwachstum vorantreibt.

Der Automobilsektor wird im Prognosezeitraum voraussichtlich das schnellste CAGR-Wachstum verzeichnen. Das Wachstum des Automobilsegments wird maßgeblich durch verschiedene Faktoren vorangetrieben, darunter Fortschritte bei autonomen Fahrsystemen, die zunehmende Integration verbesserter Fahrzeugsicherheitslösungen und die steigende Automobilproduktion.

Laut dem Internationalen Verband der Kraftfahrzeughersteller (IOM) erreichte die gesamte Automobilproduktion im asiatisch-pazifischen Raum im Jahr 2022 50.020.793 Einheiten, ein Wachstum von 7 % gegenüber 46.768.800 Einheiten im Jahr 2021. Die Marktanalyse für 3D-Halbleiterverpackungen ergab, dass die steigende Automobilproduktion die Nachfrage nach Verpackungen für den Einsatz in der Automobilelektronik, darunter Antiblockiersysteme, Servolenkungen, Infotainmentsysteme, Sicherheitssensoren, Fahrerassistenzsysteme und mehr, erhöht und so zum Marktwachstum im Prognosezeitraum beiträgt.

Nach Regionen:

Das regionale Segment umfasst Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, den Nahen Osten und Afrika sowie Lateinamerika.

Der Markt für 3D-Halbleiterverpackungen in Nordamerika wird voraussichtlich bis 2031 auf über 11,58 Milliarden US-Dollar anwachsen, ausgehend von 3,08 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022. Bis 2023 wird ein Wachstum von 3,51 Milliarden US-Dollar prognostiziert. Das Marktwachstum für 3D-Halbleiterverpackungen in Nordamerika wird durch den Einsatz neuer Technologien in der Automobilindustrie, der Telekommunikation, der Medizin und anderen Branchen vorangetrieben. Die Analyse der Markttrends deutet darauf hin, dass das Wachstum des Medizinsektors und die zunehmende Integration von Verpackungen in Medizinprodukte zu den wichtigsten Faktoren für das Marktwachstum in der Region gehören.

Laut der European Medical Technology Industry hatte der Medizinproduktesektor in den USA im Jahr 2021 beispielsweise den größten Anteil am globalen Medizinproduktemarkt und machte rund 43,5 % des Weltmarktes aus. Diese Faktoren fördern die Integration von 3D-Halbleiterverpackungen für medizinische Geräte und damit das Marktwachstum in Nordamerika. Darüber hinaus dürften die steigenden Investitionen in Elektrofahrzeuge und 5G-Infrastruktur das Marktwachstum in Nordamerika im Prognosezeitraum vorantreiben.

Der asiatisch-pazifische Raum wird voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von 16,6 % das höchste Wachstum aufweisen und bis 2031 einen Wert von über 8,75 Milliarden US-Dollar erreichen, ausgehend von 2,25 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022 und voraussichtlich um 2,56 Milliarden US-Dollar im Jahr 2023. China erzielte im selben Jahr mit 27,4 % den höchsten Umsatzanteil der Region. Die zunehmende Industrialisierung und Entwicklung eröffnen lukrative Wachstumschancen für den Markt in der Region. Die Untersuchung von Markttrends zeigt, dass Faktoren wie die Verbreitung verschiedener Branchen, darunter Unterhaltungselektronik, Automobilindustrie und andere, das Marktwachstum für 3D-Halbleiterverpackungen im asiatisch-pazifischen Raum vorantreiben.

Laut der India Brand Equity Foundation wurde der Unterhaltungselektroniksektor in Indien im Jahr 2021 auf 9,84 Milliarden US-Dollar geschätzt und soll bis 2025 deutlich auf 21,18 Milliarden US-Dollar wachsen. Die Verpackung dient als Medium für die Verbindung des Chips mit der äußeren Umgebung, beispielsweise der Leiterplatte in elektronischen Geräten, und bietet gleichzeitig zusätzlichen Schutz vor Gefahren wie chemischer Kontamination, mechanischer Einwirkung und Lichteinwirkung. Daher wird erwartet, dass der wachsende Sektor der Unterhaltungselektronik im asiatisch-pazifischen Raum die Nachfrage nach Verpackungen ankurbelt und so das Marktwachstum in der Region im Prognosezeitraum vorantreibt.