3D-TSV- und 2,5D-Marktgrößen- und Marktanteilsanalyse – Wachstumstrends und -prognosen (2024 – 2029)

3D-TSV- und 2,5D-Marktanalyse

Die Größe des 3D-TSV- und 2,5D-Marktes wird im Jahr 2024 auf 46,06 Milliarden US-Dollar geschätzt und soll bis 2029 223,33 Milliarden US-Dollar erreichen, was einem jährlichen Wachstum von 30,10 % im Prognosezeitraum (2024–2029) entspricht.

Die Verpackungsindustrie in der Halbleiterindustrie erlebt einen kontinuierlichen Wandel. Da die Halbleiteranwendungen wachsen, ist die Branche aufgrund der Verlangsamung der CMOS-Skalierung und der steigenden Preise gezwungen, sich auf die Weiterentwicklung der IC-Gehäuse zu verlassen. 3D-Stacking-Technologien sind die Lösung, die die erforderliche Leistung von Anwendungen wie KI, ML und Rechenzentren erfüllt. Daher treibt der wachsende Bedarf an Hochleistungs-Computing-Anwendungen im Prognosezeitraum hauptsächlich den TSV-Markt (Through Silicon Via) an.

• Auch die 3D-TSV-Verpackungstechnologie findet Anklang. Es reduziert die Datenübertragungszeit zwischen Chips und der aktuellen Drahtbondtechnologie, was zu einem deutlich geringeren Stromverbrauch bei höherer Geschwindigkeit führt. Im Oktober 2022 kündigte TSMC den Start der kreativen 3DFabric Alliance an, einer umfassenden Einführung in die Open Innovation Platform (OIP) von TSMC, um Kunden dabei zu helfen, die wachsenden Hürden der Designherausforderungen auf Halbleiter- und Systemebene zu überwinden. Es wird auch dazu beitragen, Fortschritte bei HPC und Mobiltechnologien der nächsten Generation mithilfe der 3DFabric-Technologien von TSMC schnell zu integrieren.
• Die steigende Verbrauchernachfrage nach Elektronik hat den Bedarf an fortschrittlichen Halbleiterbauelementen geweckt, die verschiedene neue Funktionen ermöglichen. Da die Nachfrage nach Halbleitergeräten ständig steigt, liefern fortschrittliche Verpackungstechniken den Formfaktor und die Verarbeitungsleistung, die für die heutige digitalisierte Welt erforderlich sind. Nach Angaben der Semiconductor Industry Association beispielsweise beliefen sich die weltweiten Umsätze der Halbleiterindustrie im August 2022 auf 47,4 Milliarden US-Dollar, was einem leichten Anstieg von 0,1 % gegenüber dem Gesamtumsatz von 47,3 Milliarden US-Dollar im August 2021 entspricht.
• Darüber hinaus wird nach Angaben der GSM Association erwartet, dass die Vereinigten Staaten bis 2025 weltweit die höchste Smartphone-Akzeptanz haben werden (49 % der Verbindungen). Nach Angaben der United States IoT Association weist es den höchsten Smart-Home-Geräteanteil pro Haushalt und die größte Verbraucherneigung zum Besitz von Geräten in zwei oder drei Anwendungsfällen (Energie, Sicherheit und Haushaltsgeräte) auf.​
• Darüber hinaus kündigte die Biden-Regierung im September 2022 an, dass sie 50 Milliarden US-Dollar in den Aufbau der heimischen Halbleiterindustrie investieren werde, um der Abhängigkeit von China entgegenzuwirken, da die USA 25 % der für ihr Land lebenswichtigen Spitzenchips der Welt produzieren und 25 % verbrauchen Sicherheit. Präsident Joe Biden unterzeichnete im August 2022 ein CHIPS-Gesetz im Wert von 280 Milliarden US-Dollar, um die inländische High-Tech-Fertigung anzukurbeln. Dies ist Teil der Bemühungen seiner Regierung, die Wettbewerbsfähigkeit der USA gegenüber China zu steigern. Solche robusten Investitionen im Halbleitersektor würden lukrative Chancen für das Wachstum des untersuchten Marktes bieten.​
• Das Wachstum von MEMS und Sensoren wird auf die schnell steigende Nachfrage nach Sensoren und Displays in verschiedenen Anwendungen wie der Automobilindustrie, der industriellen Automatisierung und vielen anderen zurückgeführt. Im August 2022 brachte STMicroelectronics, ein Hersteller von MEMS und ein bedeutender Akteur in der weltweiten Halbleiterindustrie, seine dritte Generation von MEMS-Sensoren auf den Markt, die für intelligente Verbraucherindustrien, mobile Geräte, das Gesundheitswesen und den Einzelhandel entwickelt wurden. Die robusten, chipgroßen Bewegungs- und Umgebungssensoren ermöglichen die benutzerfreundlichen, kontextbezogenen Funktionen moderner Smartphones und Wearables werden auf Basis der MEMS-Technologie hergestellt. Die neueste MEMS-Sensorgeneration von ST sprengt technische Grenzen hinsichtlich Ausgabegenauigkeit und Stromverbrauch und hebt die Leistung auf ein neues Niveau.
• Darüber hinaus schränken die hohen Kosten, die mit der Herstellung von TSV-Geräten verbunden sind, das Marktwachstum ein. Dazu zählen nicht nur die Kosten für Geräte, sondern auch die Kosten für Zubehör und Verbrauchsmaterialien, die für deren ordnungsgemäße Funktion erforderlich sind. Darüber hinaus gelten für die TSV-Geräteherstellung die strengen Richtlinien und Vorschriften

Die Gebühren werden ebenfalls erhöht.

Darüber hinaus ermutigte die weltweite Halbleiterknappheit die Akteure, sich nach der Pandemie auf den Ausbau der Produktionskapazitäten zu konzentrieren. Beispielsweise kündigte das SMIC ehrgeizige Pläne an, seine Produktionskapazität bis 2025 durch den Bau einzigartiger Chipfabriken in verschiedenen Städten zu verdoppeln. Darüber hinaus haben viele Kommunalverwaltungen im asiatisch-pazifischen Raum die Halbleiterindustrie im Rahmen eines langfristigen Programms finanziert und gehen daher davon aus, dass das Marktwachstum wieder ansteigt. Beispielsweise stellte die chinesische Regierung rund 23 bis 30 Milliarden US-Dollar bereit, um die zweite Phase ihres National IC Investment Fund 2030 zu finanzieren.

Darüber hinaus wird erwartet, dass der anhaltende Konflikt zwischen Russland und der Ukraine erhebliche Auswirkungen auf die Elektronikindustrie haben wird. Der Konflikt hat bereits die Probleme in der Halbleiterlieferkette und die Chipknappheit verschärft, von denen die Branche seit einiger Zeit betroffen ist. Die Störung kann in Form volatiler Preise für kritische Rohstoffe wie Nickel, Palladium, Kupfer, Titan, Aluminium und Eisenerz auftreten, was zu Materialknappheit führen kann. Dies würde die Herstellung von 3D Stacked Memory behindern.

3D-TSV- und 2,5D-Markttrends

Für LED-Verpackungen wird ein deutliches Wachstum erwartet