Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de encapsulados Fan Out por tipo (Fan Out central, Fan Out de alta densidad, Fan Out de ultra alta densidad), por tipo de soporte (200 mm, 300 mm, panel), por modelo de negocio (OSAT, fundición, IDM) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el período 2025-2033.

Factores de crecimiento del mercado de envases tipo abanico

Desarrollo de la computación de alto rendimiento y las redes inalámbricas 5G.

Se prevé que el crecimiento de las redes inalámbricas 5G y la computación de alto rendimiento impulsen la demanda durante el período de pronóstico. El empaquetado fan-out está experimentando un crecimiento significativo en aplicaciones con baja pérdida de transmisión y alto rendimiento de antena, como las antenas en paquete (AiPs), que buscan reducir la pérdida de señal con líneas de interconexión más cortas porque el ancho de banda amplio requiere soluciones de ondas milimétricas (mmWave) de mayor frecuencia. Además, varias empresas eléctricas 5G importantes dividen los chips de sistema en chip (SoC) en numerosos chips más pequeños e independientes, cada uno con una función diferente. Se prevé que la expansión del mercado de la tecnología de empaquetado fan-out se acelere por la creciente introducción deDispositivos 5Gen todo el mundo.

Se prevé que las aplicaciones de computación de alto rendimiento impulsen el desarrollo de esta tecnología durante el período estimado. Por ejemplo, el Instituto de Microelectrónica (IME) de la Agencia para la Ciencia, la Tecnología y la Investigación (A*STAR) y Soitec (Euronext París) lanzaron recientemente un programa de cooperación para crear e incorporar un novedoso mecanismo de transferencia de capas. Este nuevo método, de bajo costo, ofrece un rendimiento mejorado, mayor eficiencia energética y un mayor rendimiento del producto.

Restricción del mercado

Desafíos de la producción en relación con la fabricación y los costos.

El empaquetado fan-out de alta densidad más reciente está superando la barrera de 1 m/línea y espacio. Esto representa un hito en la industria, ya que el empaquetado fan-out de mayor densidad avanza hacia estructuras complejas con capas de enrutamiento más delicadas. Los fan-outs funcionan mejor en estas dimensiones cruciales, pero se enfrentan a numerosos obstáculos de fabricación y financieros antes de poder superar la barrera de 1 m. La deformación o curvatura de la oblea es uno de los principales problemas del fan-out, y la colocación de los chips también afecta la planitud de la oblea y ejerce presión sobre ellos. El desplazamiento de los chips dificulta la alineación y los pasos de la litografía. Estas dificultades de producción están ralentizando el crecimiento de la adopción en el mercado.

Otro desafío importante es la creación de RDL, ya que actualmente la industria produce con un abanico de salida de 5-5 m, incluyendo 2-2 m. Los mayores rendimientos de producción se ven limitados porque los problemas aumentan cuando el abanico de salida se extiende a 1-1 m o más. Para reducir la resistencia de las líneas metálicas, se debe maximizar el espesor del cobre durante el proceso de RDL.

Oportunidad de mercado

Aumento de la demanda de envases tipo fan-out.

Los fabricantes de equipos originales (OEM) de todo el mercado presionan a sus fabricantes subcontratados para que adopten los nuevos tamaños de sustrato y métodos de empaquetado con el fin de lograr ahorros de costos. La cadena de suministro comenzó a trabajar en los primeros prototipos de maquinaria de empaquetado a nivel de panel y mejoras de procesos hace cinco años, y la producción piloto de estos productos comenzó en 2020. Varios de los primeros en adoptar la tecnología planean pasar a la fabricación de alto volumen en 2021 con diversos productos. Los líderes del mercado, incluidos Nepes, Samsung y Powertech International (PTI), están cerca de completar sus cualificaciones técnicas. Al mismo tiempo, se espera que proveedores más grandes como Amkor Technology, ASE Group y ESWIN adopten la tecnología en los próximos años. Se prevé que la industria se oriente hacia cuerpos de empaquetado de gran tamaño debido a la próxima generación de avances tecnológicos, incluidos los sistemas en paquete (SiP), las soluciones de IA y las aplicaciones de computación de alto rendimiento (HPC). Esto se debe a que las dimensiones y la forma de las obleas restringirán severamente la utilización del sustrato, lo que afectará el costo total de propiedad.

Análisis regional

Asia-Pacífico domina el mercado global.

La región Asia-Pacífico es el principal actor en el mercado global de empaquetado fan-out y se prevé que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 21,80 % durante el período de pronóstico. El empaquetado fan-out a nivel de panel, una tecnología de próxima generación que se espera reduzca el precio de los paquetes fan-out actuales, está siendo desarrollado por varias empresas de empaquetado. La mayoría de las empresas en Taiwán están aumentando su capacidad de producción de FOWLP, lo que se prevé que impulse las exportaciones y apoye el crecimiento del mercado interno. Además, China controla una parte considerable del mercado de empaquetado sofisticado. El empaquetado de circuitos integrados en China cuenta actualmente con un sólido respaldo político para el desarrollo industrial del país. El rápido crecimiento del negocio de empaquetado en China se ha visto facilitado por la expansión del sector de la electrónica de consumo en ese país, así como por el creciente número de ingenieros que trabajan en campos relacionados.

Se prevé que Norteamérica crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 19,5 %, generando 1271,75 millones de dólares durante el período de pronóstico. Se espera que Estados Unidos experimente un crecimiento significativo del mercado debido al uso generalizado de la electrónica de consumo, la incorporación de tecnología de vanguardia en la industria automotriz y otras empresas que han concentrado sus inversiones en la región. La Asociación de Comercio Internacional (ACI) estima que más del 82 % de los semiconductores se exportan directamente desde Estados Unidos y se venden en el extranjero a través de filiales estadounidenses, lo que incluye la investigación y el desarrollo (I+D), la generación de propiedad intelectual (PI), el diseño y otras actividades de alto valor con sede en EE. UU. Según las Estadísticas Mundiales del Comercio de Semiconductores (WSTS), la región representa aproximadamente el 22 % del mercado mundial de semiconductores, pero más del 10 % de la industria de semiconductores discretos (WSTS).

Debido a la ausencia de actividad de fabricación de semiconductores, la región europea posee una de las cuotas de mercado más pequeñas. Se prevé que la demanda de semiconductores en la región continúe creciendo año tras año, y que el mercado de encapsulados avanzados con tecnología fan-out se beneficie aún más de la creciente popularidad de la electrónica de consumo. Para revitalizar la cadena de valor de la fabricación y el encapsulado en Europa, la Unión Europea también lanzó un sistema de encapsulado sofisticado para la fotónica, la óptica y la electrónica, destinado a la fabricación a bajo coste en Europa. Los investigadores están creando dispositivos de recolección de energía piezoeléctricos MEMS mediante la tecnología panel-fan-out como parte del proyecto smart-MEMPHIS, patrocinado por Europa. El sistema incluye un supercondensador, un ASIC y un recolector de energía basado en MEMS.

Información sobre tipos

El segmento de fan-out de ultra alta densidad es el que más contribuye al mercado y se espera que crezca a una CAGR del 22,10 % durante el período de pronóstico. Las medidas de la capa de redistribución (RDL) para el fan-out de ultra alta densidad (UHD FO) son de 5 m y 5 m, con más de 18 entradas y salidas (E/S) por milímetro cuadrado. Puede considerarse una forma mejorada de alta densidad, donde el L/S se adapta a un tamaño de paquete más significativo para aplicaciones HPC como redes y servidores de centros de datos. En comparación con el empaquetado de interposición de silicio 2.5D Through Silicon Via (TSV), este UHD FO es ventajoso para aplicaciones 2.5D de gama baja a media con soluciones asequibles, como HPC o redes de servidores.

El encapsulado de densidad estándar o fan-out de núcleo se define como un paquete con menos de 6 E/S por mm² y RDL de más de 15/15 m de línea y espacio, y está dirigido a aplicaciones móviles y de consumo. Los códecs de audio, los circuitos integrados de gestión de energía, los módulos de radar y la RF son algunos de los componentes que impulsan el fan-out de núcleo o de densidad estándar. Uno de los principales clientes en el mercado del fan-out es Qualcomm. Se prevé que el fan-out de núcleo, que ya existe para varias aplicaciones, gane popularidad y supere a WLCSP y Flip-Chip en cuota de mercado debido a su mayor capacidad de encapsulado. Esto ha satisfecho la enorme necesidad del sector de las telecomunicaciones de un contenedor pequeño y económico que pudiera encapsular circuitos integrados sin las limitaciones de las superficies de los chips.

Información sobre el tipo de operador

El segmento de 300 mm posee la mayor cuota de mercado y se prevé que crezca a una CAGR del 15,40 % durante el período de pronóstico. El fan-out de alta densidad, dirigido a programas de gama media a alta, tiene entre 6 y 12 E/S por mm2 y entre 15/15 m y 5/5 m de línea/espacio. El empaquetado fan-out de alta densidad se popularizó para cumplir con los criterios de factor de forma y rendimiento para el empaquetado de teléfonos móviles. El revestimiento de megapilares y la capa de redistribución de metal (RDL) son componentes esenciales de esta técnica, y una de las aplicaciones más notables del fan-out de alta densidad es la tecnología InFO de TSMC. Las aplicaciones con un mayor número de pines, incluidos los procesadores de aplicaciones, son el foco (AP) de esta tecnología.

Los sustratos orgánicos compuestos de compuesto de moldeo epoxi (EMC), producidos mediante un método de compresión térmica, se utilizan en tecnologías de empaquetado a nivel de oblea con distribución de chips (FOWLP). Estas obleas EMC permiten generar paquetes de chips más delgados y rápidos sin necesidad de interconectores a través de vías de silicio, a un menor coste que con un sustrato inorgánico. Debido a su mayor superficie, la oblea eWLB de 300 mm presenta mayor deformación y dificultades de procesamiento que la de 200 mm. Debido al alto nivel de automatización y las fases asociadas en la cadena de valor, Infineon invirtió desde el principio en la construcción de una línea de 300 mm para la fabricación totalmente automatizada en Dresde.

Análisis del modelo de negocio

El segmento de fundición es el que más contribuye al mercado y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 20,80 % durante el período de pronóstico. Una fundición de semiconductores, también conocida como fab o planta de fabricación de semiconductores, es esencialmente una fábrica que produce bienes como circuitos integrados. La razón principal de la existencia de una fab de semiconductores es fabricar los diseños para empresas como las empresas de semiconductores sin fábrica propia (fabless). Una empresa que no crea sus propios diseños se denomina fundición de semiconductores pura. Además, la tecnología de empaquetado fan-out solo se utilizó en 2015 por empresas de ensamblaje y prueba de semiconductores subcontratadas (OSAT).

Las empresas que ofrecen servicios de ensamblaje y prueba de semiconductores subcontratados (OSAT) ofrecen servicios de empaquetado y prueba de circuitos integrados (CI) de terceros. En esencia, estas empresas OSAT son proveedores que se dedican a la venta de CI. Producen una parte del empaquetado de CI para los fabricantes de dispositivos integrados (IDM) y las fundiciones con operaciones de empaquetado internas. Estas empresas OSAT están recibiendo un volumen creciente de servicios de empaquetado subcontratados por empresas sin fábricas propias. Además, tanto las empresas sin fábricas propias como los fabricantes de semiconductores integrados (ISM) utilizan los servicios de OSAT. Para operar más allá de la capacidad de sus propias operaciones de empaquetado y para cualquier requisito de empaquetado específico, las corporaciones con instalaciones de empaquetado propias recurren a estas empresas OSAT.