Разнообразный спрос и объемы производства современной упаковки на разных рынках способствуют увеличению ее рыночной капитализации с 38 миллиардов долларов до 79 миллиардов долларов к 2030 году. Этот рост обусловлен различными потребностями и проблемами, но при этом сохраняется устойчивая тенденция к увеличению. Такая универсальность позволяет современной упаковке постоянно внедрять инновации и адаптироваться, удовлетворяя специфические потребности различных рынков с точки зрения объемов производства, технических требований и средних цен реализации.
Однако такая гибкость также создает риски для отрасли передовой упаковки, когда определенные рынки сталкиваются со спадом или колебаниями. В 2024 году передовая упаковка выигрывает от быстрого роста рынка центров обработки данных, в то время как восстановление массовых рынков, таких как мобильные устройства, происходит относительно медленно.
Передовые технологии упаковки являются одним из наиболее динамично развивающихся подсекторов в глобальной цепочке поставок полупроводников. Это объясняется использованием различных бизнес-моделей, выходящих за рамки традиционной OSAT (аутсорсинг сборки и тестирования полупроводников), стратегической геополитической значимостью отрасли и ее решающей ролью в производстве высокопроизводительных продуктов.
Каждый год приносит свои собственные ограничения, которые меняют ландшафт цепочки поставок передовой упаковки. В 2024 году на эту трансформацию влияют несколько ключевых факторов: ограничения производственных мощностей, проблемы с выходом годной продукции, новые материалы и оборудование, требования к капитальным затратам, геополитические правила и инициативы, взрывной спрос на отдельных рынках, меняющиеся стандарты, новые участники рынка и колебания цен на сырье.
Появилось множество новых альянсов для совместного и оперативного решения проблем в цепочке поставок. Ключевые передовые технологии упаковки лицензируются другим участникам для обеспечения плавного перехода к новым бизнес-моделям и преодоления ограничений производственных мощностей. Все большее значение придается стандартизации микросхем для расширения их применения, освоения новых рынков и снижения инвестиционной нагрузки на отдельных участников. В 2024 году новые страны, компании, предприятия и пилотные линии начинают внедрять передовые технологии упаковки — тенденция, которая сохранится и в 2025 году.
Технология передовой упаковки еще не достигла технологического насыщения. В период с 2024 по 2025 год в области передовой упаковки будут достигнуты рекордные прорывы, а технологический портфель расширится за счет новых, надежных версий существующих технологий и платформ AP, таких как новейшее поколение EMIB и Foveros от Intel. Упаковка систем CPO (Chip-on-Package Optical Devices) также привлекает внимание отрасли, разрабатываются новые технологии для привлечения клиентов и расширения объемов производства.
Передовые подложки для интегральных схем представляют собой еще одну тесно связанную отрасль, разделяющую планы развития, принципы совместного проектирования и требования к оборудованию с передовыми технологиями упаковки.
В дополнение к этим основным технологиям, ряд «незаметных, но мощных» технологий стимулирует диверсификацию и инновации в области передовой упаковки: решения для подачи питания, технологии встраивания, терморегулирование, новые материалы (такие как стекло и органические материалы следующего поколения), передовые межсоединения и новые форматы оборудования/инструментов. От мобильной и бытовой электроники до искусственного интеллекта и центров обработки данных, передовая упаковка адаптирует свои технологии к требованиям каждого рынка, позволяя продуктам следующего поколения также удовлетворять потребности рынка.
По прогнозам, объем рынка высококачественной упаковки достигнет 8 миллиардов долларов в 2024 году, а к 2030 году превысит 28 миллиардов долларов, что отражает среднегодовой темп роста (CAGR) в 23% в период с 2024 по 2030 год. Что касается конечных рынков, то крупнейшим рынком высококачественной упаковки является «телекоммуникации и инфраструктура», на который в 2024 году пришлось более 67% выручки. Следом идет «рынок мобильной связи и потребительских товаров», который является самым быстрорастущим рынком со среднегодовым темпом роста в 50%.
Что касается объемов производства упаковки, ожидается, что в период с 2024 по 2030 год объем производства высококачественной упаковки будет расти на 33% в год, увеличившись с примерно 1 миллиарда единиц в 2024 году до более чем 5 миллиардов единиц к 2030 году. Этот значительный рост обусловлен высоким спросом на высококачественную упаковку, а средняя продажная цена значительно выше по сравнению с менее совершенной упаковкой, что объясняется смещением акцента с этапа производства на этап обработки продукции благодаря использованию 2.5D и 3D платформ.
Наиболее значимым фактором является 3D-память с многослойной структурой (HBM, 3DS, 3D NAND и CBA DRAM), на долю которой, как ожидается, к 2029 году придется более 70% рынка. К наиболее быстрорастущим платформам относятся CBA DRAM, 3D SoC, активные кремниевые интерпозеры, 3D NAND-стеки и встроенные кремниевые мосты.
Барьеры для входа в цепочку поставок высокотехнологичной упаковки становятся все выше, поскольку крупные заводы по производству кремниевых пластин и интегрированные производители (IDM) меняют рынок передовой упаковки благодаря своим возможностям на начальном этапе. Внедрение гибридной технологии склеивания усложняет ситуацию для поставщиков OSAT (Outdoor System and System of a Service), поскольку только те, кто обладает производственными мощностями и достаточными ресурсами, могут выдержать значительные потери выхода годной продукции и существенные инвестиции.
К 2024 году производители памяти, представленные компаниями Yangtze Memory Technologies, Samsung, SK Hynix и Micron, будут доминировать, занимая 54% рынка высококачественной упаковки, поскольку 3D-многослойная память превосходит другие платформы по выручке, объему производства и выходу годных пластин. Фактически, объем закупок упаковки памяти значительно превышает объем закупок упаковки логических микросхем. Лидирует TSMC с 35% рыночной доли, за ней следует Yangtze Memory Technologies с 20% всего рынка. Ожидается, что новые игроки, такие как Kioxia, Micron, SK Hynix и Samsung, быстро проникнут на рынок 3D NAND, захватив его долю. Samsung занимает третье место с 16% долей, за ней следуют SK Hynix (13%) и Micron (5%). По мере дальнейшего развития 3D-многослойной памяти и выпуска новых продуктов ожидается, что рыночные доли этих производителей будут стабильно расти. Intel следует за ними с 6% долей.
Ведущие производители OSAT, такие как Advanced Semiconductor Manufacturing (ASE), Siliconware Precision Industries (SPIL), JCET, Amkor и TF, продолжают активно участвовать в операциях по окончательной упаковке и тестированию. Они стремятся завоевать долю рынка с помощью высококачественных решений по упаковке на основе сверхвысокоразрешающих разъемов (UHD FO) и межсоединительных элементов. Еще одним ключевым аспектом является их сотрудничество с ведущими литейными предприятиями и производителями интегральных схем (IDM) для обеспечения участия в этих видах деятельности.
Сегодня реализация высокотехнологичной упаковки все чаще опирается на технологии фронтальной обработки (FE), при этом гибридное склеивание становится новым трендом. Компания BESI, благодаря сотрудничеству с AMAT, играет ключевую роль в этом новом тренде, поставляя оборудование таким гигантам, как TSMC, Intel и Samsung, которые борются за доминирование на рынке. Другие поставщики оборудования, такие как ASMPT, EVG, SET и Suiss MicroTech, а также Shibaura и TEL, также являются важными компонентами цепочки поставок.
Одной из главных технологических тенденций во всех высокопроизводительных платформах упаковки, независимо от типа, является уменьшение шага межсоединений — тенденция, связанная со сквозными кремниевыми переходными отверстиями (TSV), переходными отверстиями типа TMV, микроконтактами и даже гибридным соединением, последнее из которых стало наиболее радикальным решением. Кроме того, ожидается также уменьшение диаметра переходных отверстий и толщины пластин.
Этот технологический прогресс имеет решающее значение для интеграции более сложных микросхем и чипсетов, обеспечивающих более быструю обработку и передачу данных при одновременном снижении энергопотребления и потерь, что в конечном итоге позволит достичь более высокой плотности интеграции и пропускной способности для будущих поколений продуктов.
Технология 3D-гибридного соединения SoC представляется ключевым технологическим направлением для передовых технологий упаковки следующего поколения, поскольку она позволяет уменьшить шаг межсоединений, одновременно увеличивая общую площадь поверхности SoC. Это открывает такие возможности, как многослойная компоновка чипсетов из разделенных кристаллов SoC, что обеспечивает гетерогенную интегрированную упаковку. Компания TSMC со своей технологией 3D Fabric стала лидером в области 3D-упаковки SoIC с использованием гибридного соединения. Кроме того, ожидается, что интеграция чипов с пластинами начнется с небольшого количества 16-слойных DRAM-стеков HBM4E.
Еще одной ключевой тенденцией, стимулирующей внедрение HEP-упаковки, являются чипсеты и гетерогенная интеграция, и на рынке уже представлены продукты, использующие этот подход. Например, Intel Sapphire Rapids использует EMIB, Ponte Vecchio — Co-EMIB, а Meteor Lake — Foveros. AMD — еще один крупный производитель, внедривший этот технологический подход в свои продукты, такие как процессоры третьего поколения Ryzen и EPYC, а также 3D-архитектуру чипсета в MI300.
Ожидается, что Nvidia также применит эту конструкцию чипсета в своей серии Blackwell следующего поколения. Как уже объявили такие крупные производители, как Intel, AMD и Nvidia, в следующем году ожидается появление большего количества чипсетов с разделенными или реплицированными кристаллами. Кроме того, ожидается, что этот подход будет использоваться в высокопроизводительных системах ADAS в ближайшие годы.
Общая тенденция заключается в интеграции большего количества 2.5D и 3D платформ в один и тот же корпус, что некоторые в отрасли уже называют 3.5D-упаковкой. Поэтому мы ожидаем появления корпусов, которые объединяют 3D SoC-чипы, 2.5D-интерпозеры, встроенные кремниевые мосты и совместно упакованную оптику. На горизонте уже маячат новые платформы 2.5D и 3D упаковки, что еще больше усложнит упаковку HEP.
Дата публикации: 11 августа 2025 г.