Rozmanitý dopyt a produkcia pokročilých obalov na rôznych trhoch zvyšuje veľkosť trhu z 38 miliárd dolárov na 79 miliárd dolárov do roku 2030. Tento rast je poháňaný rôznymi požiadavkami a výzvami, no zároveň si udržiava neustále rastúci trend. Táto všestrannosť umožňuje pokročilým obalom udržiavať prebiehajúce inovácie a adaptácie, čím spĺňajú špecifické potreby rôznych trhov z hľadiska produkcie, technických požiadaviek a priemerných predajných cien.
Táto flexibilita však predstavuje aj riziká pre odvetvie pokročilých obalov, keď niektoré trhy čelia poklesom alebo výkyvom. V roku 2024 pokročilé obaly ťažia z rýchleho rastu trhu dátových centier, zatiaľ čo oživenie masových trhov, ako sú mobilné technológie, je relatívne pomalé.
Dodávateľský reťazec pokročilých obalových materiálov je jedným z najdynamickejších podsektorov v rámci globálneho dodávateľského reťazca polovodičov. To sa pripisuje zapojeniu rôznych obchodných modelov nad rámec tradičného OSAT (Outsourcing Semiconductor Assembly and Test), strategickému geopolitickému významu tohto odvetvia a jeho kľúčovej úlohe vo vysokovýkonných produktoch.
Každý rok prináša svoje vlastné obmedzenia, ktoré menia krajinu dodávateľského reťazca pokročilých obalov. V roku 2024 túto transformáciu ovplyvňuje niekoľko kľúčových faktorov: obmedzenia kapacity, problémy s výnosmi, nové materiály a zariadenia, požiadavky na kapitálové výdavky, geopolitické predpisy a iniciatívy, explozívny dopyt na špecifických trhoch, vyvíjajúce sa štandardy, noví účastníci a výkyvy v cenách surovín.
Vzniklo množstvo nových aliancií, ktoré spoločne a rýchlo riešia výzvy v dodávateľskom reťazci. Kľúčové pokročilé technológie balenia sa licencujú iným účastníkom s cieľom podporiť hladký prechod na nové obchodné modely a riešiť kapacitné obmedzenia. Štandardizácia čipov sa čoraz viac zdôrazňuje s cieľom podporiť širšie aplikácie čipov, preskúmať nové trhy a zmierniť individuálne investičné zaťaženie. V roku 2024 sa nové krajiny, spoločnosti, zariadenia a pilotné linky začínajú zaväzovať k pokročilému baleniu – trend, ktorý bude pokračovať aj v roku 2025.
Pokročilé balenie ešte nedosiahlo technologickú saturáciu. Medzi rokmi 2024 a 2025 dosahuje pokročilé balenie rekordné prelomy a technologické portfólio sa rozširuje o robustné nové verzie existujúcich AP technológií a platforiem, ako sú najnovšia generácia EMIB a Foveros od spoločnosti Intel. Balenie systémov CPO (Chip-on-Package Optical Devices) si tiež získava pozornosť odvetvia a vyvíjajú sa nové technológie na prilákanie zákazníkov a rozšírenie produkcie.
Pokročilé substráty integrovaných obvodov predstavujú ďalšie úzko súvisiace odvetvie, ktoré zdieľa plány, princípy kolaboratívneho dizajnu a požiadavky na nástroje s pokročilým balením.
Okrem týchto základných technológií poháňa diverzifikáciu a inovácie v oblasti pokročilého balenia niekoľko „neviditeľných elektrární“: riešenia napájania, technológie vkladania, tepelný manažment, nové materiály (ako sklo a organické látky novej generácie), pokročilé prepojenia a nové formáty zariadení/nástrojov. Od mobilnej a spotrebnej elektroniky až po umelú inteligenciu a dátové centrá, pokročilé balenie prispôsobuje svoje technológie tak, aby spĺňalo požiadavky každého trhu, čo umožňuje, aby aj produkty novej generácie uspokojovali potreby trhu.
Predpokladá sa, že trh s luxusnými obalmi dosiahne v roku 2024 hodnotu 8 miliárd dolárov a do roku 2030 by mal prekročiť 28 miliárd dolárov, čo odráža zloženú ročnú mieru rastu (CAGR) vo výške 23 % od roku 2024 do roku 2030. Pokiaľ ide o koncové trhy, najväčším trhom s vysokovýkonnými obalmi sú „telekomunikácie a infraštruktúra“, ktoré v roku 2024 vygenerovali viac ako 67 % tržieb. Tesne za nimi nasleduje „trh mobilných zariadení a spotrebiteľov“, ktorý je najrýchlejšie rastúcim trhom s CAGR 50 %.
Pokiaľ ide o baliace jednotky, očakáva sa, že špičkové balenia zaznamenajú v rokoch 2024 až 2030 medziročný rast (CAGR) vo výške 33 %, pričom sa zvýšia z približne 1 miliardy jednotiek v roku 2024 na viac ako 5 miliárd jednotiek do roku 2030. Tento významný rast je spôsobený zdravým dopytom po špičkových baleniach a priemerná predajná cena je v porovnaní s menej pokročilými baleniami podstatne vyššia, čo je spôsobené posunom hodnoty z front-endu na back-end v dôsledku 2,5D a 3D platforiem.
3D skladaná pamäť (HBM, 3DS, 3D NAND a CBA DRAM) je najvýznamnejším prispievateľom a očakáva sa, že do roku 2029 bude tvoriť viac ako 70 % podielu na trhu. Medzi najrýchlejšie rastúce platformy patria CBA DRAM, 3D SoC, aktívne kremíkové medziľahlé čipy, 3D NAND zásobníky a vstavané kremíkové mostíky.
Vstupné bariéry do dodávateľského reťazca špičkových obalových materiálov sú čoraz vyššie, pričom veľké zlievarne doštičiek a výrobcovia v rámci jedného dodávateľa (IDM) narúšajú oblasť pokročilých obalových materiálov svojimi front-endovými možnosťami. Zavedenie technológie hybridného spájania sťažuje situáciu pre dodávateľov OSAT, pretože iba tí, ktorí majú kapacity na výrobu doštičiek a dostatočné zdroje, dokážu odolať značným stratám výnosov a značným investíciám.
Do roku 2024 budú výrobcovia pamätí zastúpení spoločnosťami Yangtze Memory Technologies, Samsung, SK Hynix a Micron dominovať s 54 % podielom na trhu s high-end obalmi, keďže 3D stohované pamäte prekonávajú ostatné platformy z hľadiska tržieb, produkcie kusov a výťažnosti waferov. V skutočnosti objem nákupov pamäťových obalov ďaleko prevyšuje objem nákupov logických obalov. TSMC vedie s 35 % podielom na trhu, tesne nasledovaná spoločnosťou Yangtze Memory Technologies s 20 % celkového trhu. Očakáva sa, že noví účastníci, ako sú Kioxia, Micron, SK Hynix a Samsung, rýchlo preniknú na trh s 3D NAND a získajú tak podiel na trhu. Samsung sa umiestnil na treťom mieste so 16 % podielom, nasledovaný spoločnosťou SK Hynix (13 %) a spoločnosťou Micron (5 %). S neustálym vývojom 3D stohovaných pamätí a uvádzaním nových produktov sa očakáva, že trhové podiely týchto výrobcov budú zdravo rásť. Intel tesne nasleduje so 6 % podielom.
Poprední výrobcovia OSAT, ako napríklad Advanced Semiconductor Manufacturing (ASE), Siliconware Precision Industries (SPIL), JCET, Amkor a TF, sa naďalej aktívne podieľajú na finálnom balení a testovacích operáciách. Snažia sa získať podiel na trhu pomocou špičkových riešení balenia založených na ultra-vysokorozlišovacom rozdeľovaní ventilátorov (UHD FO) a medziformových prechodkách. Ďalším kľúčovým aspektom je ich spolupráca s poprednými zlievarňami a výrobcami integrovaných zariadení (IDM) s cieľom zabezpečiť účasť na týchto aktivitách.
Realizácia špičkových obalov sa dnes čoraz viac spolieha na technológie front-end (FE), pričom hybridné spájanie sa stáva novým trendom. Spoločnosť BESI prostredníctvom spolupráce so spoločnosťou AMAT zohráva v tomto novom trende kľúčovú úlohu a dodáva zariadenia gigantom ako TSMC, Intel a Samsung, ktorí všetci súperia o dominanciu na trhu. Dôležitými súčasťami dodávateľského reťazca sú aj ďalší dodávatelia zariadení, ako napríklad ASMPT, EVG, SET a Suiss MicroTech, ako aj Shibaura a TEL.
Hlavným technologickým trendom naprieč všetkými platformami vysokovýkonných obalov bez ohľadu na typ je znižovanie rozstupu prepojení – trend spojený s prechodkami cez kremík (TSV), TMV, mikrovýronmi a dokonca aj hybridným lepením, pričom hybridné lepenie sa ukázalo ako najradikálnejšie riešenie. Okrem toho sa očakáva, že sa znížia aj priemery prechodiek a hrúbky doštičiek.
Tento technologický pokrok je kľúčový pre integráciu zložitejších čipov a čipových súprav na podporu rýchlejšieho spracovania a prenosu údajov a zároveň na zabezpečenie nižšej spotreby energie a strát, čo v konečnom dôsledku umožní integráciu s vyššou hustotou a šírkou pásma pre budúce generácie produktov.
3D hybridné bonding SoC sa javí ako kľúčový technologický pilier pre pokročilé balenie novej generácie, pretože umožňuje menšie rozstupy prepojení a zároveň zvyšuje celkovú povrchovú plochu SoC. To umožňuje možnosti, ako je stohovanie čipových súprav z rozdeleného SoC čipu, čím sa umožňuje heterogénne integrované balenie. Spoločnosť TSMC sa so svojou technológiou 3D Fabric stala lídrom v oblasti 3D SoIC balenia pomocou hybridného bondingu. Okrem toho sa očakáva, že integrácia čipov a doštičiek začne s malým počtom 16-vrstvových DRAM stackov HBM4E.
Čipsetová a heterogénna integrácia sú ďalším kľúčovým trendom, ktorý poháňa zavádzanie HEP balíkov, pričom produkty, ktoré sú v súčasnosti na trhu dostupné a využívajú tento prístup. Napríklad Sapphire Rapids od spoločnosti Intel využíva EMIB, Ponte Vecchio využíva Co-EMIB a Meteor Lake využíva Foveros. AMD je ďalší významný dodávateľ, ktorý prijal tento technologický prístup vo svojich produktoch, ako sú procesory Ryzen a EPYC tretej generácie, ako aj 3D architektúra čipsetu v MI300.
Očakáva sa, že spoločnosť Nvidia tento dizajn čipovej sady prijme aj vo svojej novej generácii série Blackwell. Ako už oznámili hlavní dodávatelia, ako napríklad Intel, AMD a Nvidia, očakáva sa, že v budúcom roku bude k dispozícii viac puzdier s rozdelenými alebo replikovanými čipmi. Okrem toho sa očakáva, že tento prístup bude v nasledujúcich rokoch prijatý aj vo špičkových aplikáciách ADAS.
Celkovým trendom je integrovať viac 2,5D a 3D platforiem do toho istého puzdra, ktoré niektorí v tomto odvetví už označujú ako 3,5D puzdro. Preto očakávame vznik puzdier, ktoré integrujú 3D SoC čipy, 2,5D interpozéry, vstavané kremíkové mostíky a spoločne balenú optiku. Na obzore sú nové 2,5D a 3D puzdrové platformy, ktoré ďalej zvyšujú zložitosť puzdra HEP.
Čas uverejnenia: 11. augusta 2025