Marktbericht für Embedded-Die-Gehäuse: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Plattform (Die in starrer Leiterplatte, Die in flexibler Leiterplatte, IC-Gehäusesubstrat), nach Endnutzer (Unterhaltungselektronik, IT und Telekommunikation, Automobilindustrie, Gesundheitswesen, Sonstige Endnutzer) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika), Prognosen, 2025–2033

Treibende Faktoren

Verbesserte elektrische und thermische Leistung

Die Embedded-Die-Packaging-Technologie, oft auch ED genannt, wird für ihr effektives Wärmemanagement und das Potenzial für ein doppelseitiges Kühlsystem gelobt. Neben dem Mobilfunksektor hat ED aufgrund ihrer Kompatibilität mit anderen Technologien Interesse geweckt.LeistungsgeräteBis zu 50 kW und der Bedarf an einer effizienteren Telekommunikationsinfrastruktur für 5G. Schätzungen zufolge wird dies es ED erleichtern, technologische Bedarfslücken zu identifizieren, die in diesen Sektoren sowohl jetzt als auch in naher Zukunft geschlossen werden können. Die Anbieter im untersuchten Markt haben sich auf eine hohe mechanische Systemstabilität durch stabile Kupferverbindungen konzentriert – eine Entwicklung hin zu erhöhter Zuverlässigkeit und mechanischer Festigkeit.

Die P2 Pack-Einbettungslösung von Infineon Technologies und Schweizer Electronics ist ein Beispiel für eine Familie eingebetteter Chips. Ähnliche Gehäuselösungen sind in letzter Zeit auf den Markt gekommen, die Formfaktor, Wärmemanagement und Signalintegrität berücksichtigen. Die steigende Nachfrage nach optimierter elektrischer Leistungswandlung wird auch durch andere wichtige Wachstumsindikatoren angetrieben, darunter die zunehmende Elektrifizierung von Fahrzeugen, die globalen Bemühungen der Regierungen zur Reduzierung von CO₂-Emissionen, die Entwicklung sauberer Stromquellen und eine umweltfreundlichere Industrialisierung.

Hemmende Faktoren

Schwierigkeiten bei Inspektion, Test und Nachbearbeitung

Es wird prognostiziert, dass sich die ED-Packaging-Technologie von einem einzelnen eingebetteten Chip zu mehreren eingebetteten Chips weiterentwickeln wird. Dies führt zu einer steigenden Komplexität und Größe von IC-Substraten und Leiterplatten. Aktuelle Investitionen konzentrieren sich daher stärker auf die Anwendung modernster Verfahren wie mSAP (modifiziertes semi-additives Verfahren) als auf subtraktive Prozesse, um niedrigere L/S-Werte zu erzielen. Infolgedessen rücken höhere Integrationsgrade und insbesondere die Integration komplexer aktiver Chips mit einer höheren Anzahl an I/Os in den Fokus. Ebenso wichtig ist die erfolgreiche Leiterplattenmontage, um zufriedenstellende Ergebnisse bei der Leiterplattenfertigung zu erzielen. Die Schwierigkeiten bei der Montage korrelieren umgekehrt mit der Größe der verwendeten Bauteile.

Marktchancen

Zunehmende Miniaturisierung von Geräten

Im untersuchten Markt hat die Miniaturisierung Design- und Fertigungsherausforderungen mit sich gebracht. Der zunehmende Miniaturisierungstrend treibt jedoch die Nachfrage nach verbesserten Gehäusen an. Die Einführung von 5G, die den Markt 2018 beeinflusste, dürfte die Nachfrage weiter ankurbeln, da immer mehr Länder weltweit Kommunikationstechnologien einsetzen und FCBGA vermehrt in HPCs und 5G-Basisstationen verwendet wird. Um Platz zu sparen und kleiner zu werden, benötigen tragbare Elektronikgeräte kleinere und dünnere Gehäusetechniken. Anwendungen, die einen hohen Integrationsgrad und hohe Geschwindigkeiten erfordern, wie beispielsweise in der Luftfahrt und bei bestimmten Unterhaltungselektronikprodukten, verdeutlichen, dass eine bessere elektrische Leistung notwendig ist, um Störgeräusche zu reduzieren.

Die Integration von Chipgehäusen entwickelt sich aufgrund der folgenden Faktoren zu einem entscheidenden Element bei der Entwicklung elektronischer Systeme. Produkte leichter, kleiner und kostengünstiger zu gestalten und gleichzeitig schneller, leistungsstärker, zuverlässiger, benutzerfreundlicher und funktionaler zu machen, ist zu einem wichtigen Design- und Fertigungstrend geworden. Aus diesem Grund hat sich das Embedded-Chip-Packaging zu einer innovativen Lösung für gängige Probleme der Gehäuseintegration entwickelt. Darüber hinaus forschen Wissenschaftler im Bereich des Gehäusebaus kontinuierlich an Embedded-Packaging und haben neue Chip-Einbettungstechniken entwickelt.

Segmentierungsanalyse

Nach Plattform

Das Segment der Die-in-Platinen ist der größte Marktteilnehmer und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 21,1 % wachsen. Diese neueren, kleineren Leiterplatten werden den Markt für Die-in-Platinen aufgrund der zunehmenden Akzeptanz kleiner Elektronikgeräte wie Wearables, IoT-Geräte und tragbarer Elektronik voraussichtlich antreiben. Die Die-in-Platinen-Technologie ist im Vergleich zu anderen Plattformen die älteste Embedded-Die-Technologie. Starre Platinen, die in Unterhaltungselektronik und Medizintechnik eingesetzt werden, können von verschiedenen Anbietern mit Die-in-Technologie ausgestattet werden.

• AT&S Advanced Packaging nutzt beispielsweise die Embedded Component Packaging (ECP)-Technologie, um verschiedene Aktivitäten zu bündeln. Aktive und passive elektronische Bauteile lassen sich mithilfe des einzigartigen AT&S-Verpackungsverfahrens ECP direkt in die Leiterplatte integrieren. Der Markt wird voraussichtlich durch die laufenden Investitionen in intelligente Technologien wie KI und die Entwicklung modernster Medizingeräte angetrieben. Zukünftige Chipverkäufe in starren Leiterplatten dürften durch die laufende Forschung und Entwicklung im Automobilsektor für eingebettete analoge Leistungselektronikgeräte beflügelt werden.

Der Wert von Leiterplatten hat sich aufgrund des technologischen Fortschritts erhöht. Es wird erwartet, dass die Umsätze im Prognosezeitraum aufgrund der zunehmenden Akzeptanz flexibler Leiterplatten in verschiedenen Wearables und IoT-Geräten ein außergewöhnliches Wachstum verzeichnen werden. Seit ihrer Kommerzialisierung hat die dehnbare Elektronik (SC) vielfältige Formen angenommen. Standard-Leiterplatten, vorwiegend flexible Leiterplatten, kommen in dieser Technologie zum Einsatz. Flüssigspritzgussverfahren nutzen in Elastomer eingebettete, dehnbare elektronische Schaltungen, um ein langlebiges und zuverlässiges Produkt herzustellen. Das Ziel der flexiblen Hybridelektronik (FHE), die als revolutionäre Methode zur Herstellung elektronischer Schaltungen gilt, ist die Kombination der Vorteile gedruckter und traditioneller Elektronik. Während der integrierte Schaltkreis (IC) mittels Fotolithografie hergestellt und als unbestückter Chip platziert wird, werden zusätzliche Komponenten und möglichst viele leitfähige Verbindungen auf ein flexibles Substrat gedruckt. IDEMIA und Zwipe haben gemeinsam eine biometrische Zahlungskartenlösung mit einer überschaubaren Anzahl von Bauteilen entwickelt, darunter das Secure Element und der Mikrocontroller, die alle in einem einzigen Chip auf einer flexiblen Leiterplatte integriert sind.

Von Endnutzern

Das Segment der Unterhaltungselektronik hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 21,7 % wachsen. Ein Hauptgrund für die erwartete verstärkte Implementierung von Embedded Packaging im gesamten Prognosezeitraum ist die zunehmende Funktionalität von Unterhaltungselektronik und die steigende Akzeptanz von Smart Devices und Smart Wearables. Der Bedarf an Plattformen wie starren Leiterplatten wird durch die zunehmende Nutzung leistungsstarker Mobilgeräte (einschließlich 5G) und die wachsende Verbreitung zukunftsweisender Technologien wie KI und HPC befeuert. Geräte haben einen erheblichen Marktanteil, und die Einführung von 5G-Smartphones dürfte die Nachfrage weiter ankurbeln. Globale Konzerne wie Samsung investieren verstärkt in die Halbleiterindustrie, um den Markt für 5G-Smartphones zu dominieren. Im Januar 2020 gab Samsung bekannt, im Jahr 2019 weltweit mehr als 6,7 Millionen Galaxy 5G-Handys ausgeliefert zu haben. Die steigende Beliebtheit und der Nutzen von Smart Wearables wie Fitnessarmbändern und Smartwatches tragen zum Wachstum des Mobilfunk- und Konsumgütermarktes bei.

Aufgrund der steigenden Nachfrage nach Automatisierung und leistungsstärkeren Computern in Fahrzeugen hat sich der Markt für Embedded-Packaging in der Automobilindustrie rasant entwickelt. Dank dieser Fortschritte werden Fahrzeuge zuverlässiger und intelligenter. Die Halbleiter-Packaging-Industrie richtet ihre Prioritäten neu aus und priorisiert die Entwicklung von Embedded-Packages für die Bedürfnisse des Automobilmarktes der nächsten Generation, um den zunehmend komplexen Anforderungen gerecht zu werden. Die Anzahl elektronischer Systeme in modernen Fahrzeugen ist enorm und wächst aufgrund neuer Vorschriften des National Transportation Safety Board (NTSB) weiter. Mit dem zunehmenden Einsatz autonomer Fahrzeuge steigt auch die Nachfrage nach elektronischen Fahrzeugkomponenten. Aufgrund der steigenden Nachfrage in Schwellenländern nimmt die Gesamtzahl der international verkauften Fahrzeuge ebenfalls deutlich zu.

Regionale Einblicke

Der asiatisch-pazifische Raum ist mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 23,2 % eine dominierende Region.

Der asiatisch-pazifische Raum ist der wichtigste Umsatzträger und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 23,2 % wachsen. Investoren aus Ländern wie China und Indien werden von der rasanten Industrialisierung und dem starken Wirtschaftswachstum in der Region angezogen. Darüber hinaus wird der Markt für Embedded-Die-Technologie in diesem Gebiet durch das Wachstum in der Smartphone- und Automobilproduktion sowie deren Absatz beflügelt. Die Anreize sollen multinationale Konzerne dazu bewegen, ihre Produktionsstätten aus China zu verlagern, nachdem der durch die Pandemie ausgelöste Handelskrieg die Gefahren für die Lieferketten deutlich gemacht hat. Diese Maßnahme ist auch Teil der Bestrebungen von Premierminister Narendra Modi, ein autarkes Indien zu schaffen, das die heimische Produktion steigern und die Importabhängigkeit verringern soll.

Darüber hinaus bewältigen die Halbleiterunternehmen der Region Kostenherausforderungen effektiv und erzielen eine höhere Rentabilität, indem sie die Verbesserung der Gesamtausbeute priorisieren. Der Weg in die Zukunft erfordert neue Perspektiven bei der Implementierung von Embedded-Die-Packaging-Lösungen. Japanische Unternehmen gelten als führende Anbieter der meisten in der Halbleiterverpackung verwendeten Reparaturmaterialien. Wechselkursschwankungen und gestiegene Produktionskosten in Japan erhöhen die Materialkosten für japanische Zulieferer und eröffnen anderen Anbietern Chancen im Bereich einfacherer Anwendungen.

Nordamerika ist mit einem Marktanteil von 21,3 % die am schnellsten wachsende Region.

Für Nordamerika wird ein jährliches Wachstum von 21,3 erwartet.%Im Prognosezeitraum werden die größten Treiber des Halbleiterverbrauchs in Nord- und Südamerika, insbesondere in Nordamerika, von der wachsenden Unterhaltungselektronikbranche getragen, darunter Smartphones, Smartwatches, Smart Speaker, Digitalkameras, Smart-TVs usw. Dieser Trend dürfte die Halbleiternachfrage weiter steigern.SmartphonesDie höchste Anzahl an Verbindungen wird in den Vereinigten Staaten verzeichnet (49 %). Laut der IoT Association weisen die USA die höchste Dichte an Smart-Home-Geräten pro Haushalt und den höchsten Anteil an Verbrauchern auf, die Geräte mit zwei oder drei verschiedenen Funktionen (Sicherheit, Energie und Haushaltsgeräte) nutzen. Die amerikanische Automobilindustrie sucht ständig nach Möglichkeiten, Kosten zu senken und die Leistung zu steigern. Infolgedessen wurden enorme Fortschritte bei vielen elektrischen und elektronischen Bauteilen für Automobile erzielt. Trotz der Entwicklungen in der Digitaltechnik sind viele Schaltungen für Präzision und Zuverlässigkeit weiterhin auf analoge Komponenten angewiesen.

Europa weist aufgrund fehlender Halbleiterfertigungsaktivitäten einen der geringsten Marktanteile auf. Angesichts des steigenden Bedarfs an Unterhaltungselektronik dürfte sich der Markt für Embedded-Die-Packaging in der Region weiterentwickeln, da die jährliche Nachfrage nach Halbleitern an Dynamik gewinnt. Die vertikale Integration und Konsolidierung im europäischen Fertigungssektor haben die Investitionsmöglichkeiten verschiedener Halbleiterhersteller zur Geschäftsausweitung verbessert. Diese bedeutenden Branchenveränderungen werden voraussichtlich den Bedarf an neuen Produktions- und Prozessanlagen für Halbleiter ankurbeln und die Nachfrage nach Embedded-Die-Packaging im gesamten Prognosezeitraum steigern.

Darüber hinaus wird ein Marktwachstum aufgrund mehrerer wichtiger Faktoren erwartet, darunter die Optimierung und der Ausbau der elektrischen Leistungsumwandlung infolge der Elektrifizierung des Transportwesens, die Ziele zur Reduzierung der CO₂-Emissionen, die Entwicklung sauberer Stromquellen und die Industrialisierung in Europa. Schweizer Electronic entwickelt innovative Leiterplatten und wegweisende Dienstleistungen und Lösungen für die Elektronik in Automobilen, Solaranlagen, Industriemaschinen und Flugzeugen. Das Unternehmen konzentriert sich auf Leistungselektronik, Embedded-Systeme und die Reduzierung der Systemkosten. Infineon und Schweizer arbeiteten zudem bei der Entwicklung von Embedded-MOSFETs für die Automobilindustrie zusammen. Der Markt der untersuchten Region dürfte vom Einsatz von Halbleitern in Wind- und Solarenergieprojekten profitieren. Neue Wind- und Solaranlagen sowie günstige Regulierungen der europäischen Regierungen treiben derzeit Initiativen für erneuerbare Energien voran.

Dubai plant, Millionen von Dirham in Anreize zu investieren, um bis 2030 42.000 Elektrofahrzeuge auf den Straßen der Stadt zu sehen. Saudi-Arabien baut eine Metropole, in der Autos produziert werden sollen, und versucht, Investoren für diesen Sektor zu gewinnen. Da die Nachfrage von jungen Menschen getrieben wird, wird erwartet, dass Smartphones den Markt für tragbare Unterhaltungselektronik im Nahen Osten und in Afrika weiterhin dominieren werden. Der wachsende Bedarf an Smartphones in dieser Region ist der Schlüsselfaktor für das Wachstum des Halbleitermarktes. Der Ausbau fortschrittlicher Mobilfunknetze (4G und 5G) wird die Verbreitung und Nutzung von Smartphones zusätzlich steigern.

Darüber hinaus bewerben Anbieter diese Produkte als Lösung für Kunden, die sich Sorgen um ihre Gesundheit, sportliche Leistung und ihren Schlaf machen und gleichzeitig ihre täglichen Aktivitäten analysieren möchten. Dieser Nachfrageanstieg ist auch bei Smart Wearables zu beobachten. Dies wiederum befeuert das enorme Marktwachstum und die Nachfrage nach elektronischen Bauteilen.