Markt für Flip-Chip-Ball-Grid-Arrays

Marktübersicht

Laut Reed Intelligence wird der Markt für Flip Chip Ball Grid Arrays im Prognosezeitraum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von ungefähr 6,3 % wachsen.

Eine kontrollierte Collapse-Chip-Verbindung, auch als Flip-Chip-Verbindung bekannt, ist eine Methode zum Anbringen von Chips wie Halbleitergeräten, IC-Chips, integrierten passiven Geräten und mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) an externe Schaltkreise mithilfe von Lötperlen, die in die Chip-Pads eingesetzt werden.

Ein Schaltchip. Ball Grid Arrays, die kontrollierte Collapse-Chip-Verbindungen verwenden, werden manchmal auch als Flip-Chips bezeichnet und als BGAs bezeichnet. Die Lötperlen auf den Chip-Pads sorgen für ihre Funktion. Auf dem Wafer befinden sich zu Beginn des Prozesses integrierte Schaltkreise. Die Chips haben metallisierte Pads mit Lötkugeln auf jedem Pad. Nach dem Schneiden werden die Chips umgedreht, sodass die Lötkugeln auf die externe Schaltung zeigen. Danach wird das Lot aufgeschmolzen, um eine Verbindung herzustellen.

Der Halbleitersektor, der sich aufgrund der steigenden Nachfrage nach leistungsstarken elektronischen Geräten wie Smartphones, Tablets und Laptops voraussichtlich weiter entwickeln wird, ist der Haupttreiber des FCBGA-Marktes. Der Bedarf an leistungsstarken elektrischen Geräten wurde auch durch die zunehmende Nutzung künstlicher Intelligenz, maschinellen Lernens und Big-Data-Analysen vorangetrieben.

Marktdynamik

Markttreiber für Flip Chip Ball Grid Arrays

• Hochleistungs-FCBGA

Die elektrische Leistung ist entscheidend, da sie sich auf die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit des Geräts auswirkt. Da die FCBGA-Technologie kürzere Verbindungen zwischen dem Halbleiterchip und dem Gehäuse ermöglicht und so den Widerstand und die Kapazität der Verbindungen senkt, bietet sie eine überlegene elektrische Leistung. Dadurch wird die Signalintegrität verbessert und die Datenübertragungsgeschwindigkeit erhöht.

• Miniaturisierung
  

Aufgrund ihres hohen Verkleinerungsgrads wird die FCBGA-Technologie häufig in kleinen elektronischen Produkten wie Mobiltelefonen, Tablets und tragbarer Technologie eingesetzt. In Hochleistungscomputeranwendungen wie Grafikprozessoren (GPUs) und Zentralprozessoren (CPUs), bei denen die Verkleinerung für eine effektive Wärmeableitung und schnelle Verarbeitung unerlässlich ist, wird die FCBGA-Technologie ebenfalls eingesetzt .

• Verbesserte Signalintegrität

Eine Erklärung dafür ist, dass die direkten elektrischen Verbindungen der FCBGA-Technologie zwischen IC und PCB zu kürzeren Signalwegen führen können, wodurch die Möglichkeit einer Signalverschlechterung durch Interferenzen oder Rauschen verringert wird. Darüber hinaus ermöglichen die winzigen Lötkugeln des FCBGA eine hohe Dichte an I/O-Verbindungen, was die Signalisolierung verbessern und Übersprechen verringern kann.

Marktbeschränkungen für Flip Chip Ball Grid Arrays

• Teure Verpackung

Der Preis von FCBGA-Gehäusen im Vergleich zu anderen Gehäusemethoden ist eine wichtige Einschränkung. Zusätzliche Schritte wie Bumping, Testen und Reinigen sind Teil des Herstellungsprozesses für FCBGA-Gehäuse, was die Endkosten erhöhen kann. Aus diesem Grund sind FCBGA-Gehäuse oft teurer als alternative Gehäuseoptionen wie Quad Flat No-Leads (QFN) oder Plastic Ball Grid Array (PBGA).

• Hohe Kosten

Die Kosten für die Herstellung und Prüfung dieser Geräte sind eines der Haupthindernisse für die FCBGA-Industrie. Die FCBGA-Technologie verwendet teure, anspruchsvolle Produktionstechniken wie Lithografie, Metallisierung und Waferbonden. Die Test- und Qualitätskontrollprozesse für FCBGA-Geräte sind sehr kompliziert und zeitaufwändig, was die Gesamtkosten noch weiter in die Höhe treibt.

• Wettbewerb

In der hart umkämpften FCBGA-Branche wetteifern viele Unternehmen um Marktanteile. Aufgrund dieser Rivalität können Hersteller Preisdruck und sinkende Gewinnmargen erfahren, insbesondere diejenigen, die keine Skaleneffekte erzielen können. Außerdem kann es für neue Wettbewerber aufgrund der harten Rivalität schwierig sein, sich auf dem Markt zu etablieren.

Marktchancen für Flip Chip Ball Grid Arrays

• Leistungssteigerung

Im Vergleich zu anderen Arten von Halbleiterpaketen sind FCBGA-Geräte leistungsfähiger. Die Flip-Chip- Architektur ermöglicht ein besseres Wärmemanagement und eine bessere Signalleistung, was zu einem schnelleren und effektiveren Betrieb führen kann. Aus diesem Grund sind FCBGA-Geräte in Bereichen wie künstlicher Intelligenz, Hochgeschwindigkeitsdatenverarbeitung und High-End-Gaming sehr gefragt.

• Personalisierung

Anpassungsoptionen werden über die FCBGA-Technologie bereitgestellt. Da FCBGA-Geräte einen kleineren Formfaktor und eine bessere Leistung haben, können Hersteller einzigartige Lösungen für bestimmte Anwendungen erstellen, indem sie das Design an die Anforderungen des Kunden anpassen.

Umfang des Marktes

Segmentanalyse

Nach Verpackungstyp

• Unter 8 Schichten

FCBGAs mit weniger als acht Verbindungsschichten im Gehäuse werden als FCBGAs mit „weniger als 8 Schichten“ bezeichnet. Je nach Komplexität des integrierten Schaltkreises und den Spezifikationen des Gehäuses kann sich die Anzahl der Schichten eines FCBGA-Gehäuses ändern.

• 8-20 Schicht

Ein 8–20-lagiges Flip-Chip-Ball-Grid-Array (FCBGA) ist eine Art integriertes Schaltkreispaket, das über 8 bis 20 Lagen an Verbindungselementen verfügt und den Chip mithilfe des Flip-Chip-Bonding-Verfahrens direkt mit dem Paketsubstrat verbindet.

Segmentierung nach Anwendung

• CPU

Aus vielen verschiedenen Gründen wird Flip Chip Ball Grid Array (FCBGA)-Gehäuse häufig in CPUs (Central Processing Units) verwendet. Hochleistungs-CPUs können von FCBGA-Gehäusen profitieren, da sie gegenüber anderen Gehäusetechniken wie Drahtbonden und Durchsteckmontage verschiedene Vorteile bieten.

• ASIC

Aus verschiedenen Gründen wird Flip Chip Ball Grid Array (FCBGA)-Gehäuse häufig in ASICs (Application Specific Integrated Circuits) verwendet. Im Vergleich zu herkömmlichen Gehäusetechniken wie Drahtbonden oder Durchsteckmontage bieten FCBGA-Gehäuse eine Reihe von Vorteilen, die sie ideal für den Einsatz in Hochleistungs-ASICs machen.

Regionale Analyse

Der globale Flip Chip Ball Grid Array-Markt ist nach Regionen segmentiert: Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika sowie Naher Osten und Afrika.

Nordamerika

Aufgrund der Präsenz zahlreicher führender Halbleiterhersteller, darunter Intel Corporation, Nividia und Texas Instruments, sowie der enormen Nachfrage nach Spitzentechnologie in einer Vielzahl von Branchen ist Nordamerika ein wichtiger Markt für die FCBGA-Technologie . Aufgrund der zunehmenden Nutzung künstlicher Intelligenz, des Internets der Dinge und autonomer Autos wird für diese Region eine erhebliche Entwicklung des FCBGA-Marktes erwartet.

Europa

Ein weiterer großer Markt für FCBGA-Technologie ist Europa, wo in den kommenden Jahren ein rasantes Wachstum erwartet wird. Automobil- und Luftfahrtunternehmen mit bedeutender regionaler Präsenz wie Volkswagen AG, Stellantis NV und Mercedes-Benz Group AG verlassen sich bei anspruchsvoller Sensortechnologie und Hochleistungsberechnungen auf die FCBGA-Technologie. Der Bedarf der Region an FCBGA-Technologie dürfte aufgrund der steigenden Nachfrage nach Unterhaltungselektronik ebenfalls steigen.

Asien-Pazifik

Der größte und am schnellsten wachsende Markt für die FCBGA-Technologie ist der asiatisch-pazifische Raum. Smartphones, Tablets und andere elektronische Geräte sind in dieser Region sehr gefragt, und Halbleiterunternehmen wie Tianyu Semiconductor und Spectron Technologies sind dort gut vertreten. Zu den wichtigsten Herstellern elektronischer Geräte zählen China, Japan, Südkorea und Taiwan, und die FCBGA-Industrie der Region wächst aufgrund der steigenden Nachfrage nach diesen Produkten.

Schlüsselspieler

1. IBM Corporation
2. Intel Corporation
3. Fujitsu Ltd
4. 3M
5. Samsung Electronics Co Ltd
6. Amkor Verpackungstechnologie
7. TSMC Ltd
8. Apfel
9. Texas Instruments
10. AMD Amkor Technologie
11. Valtronic
12. SFA Semicon
13. Unimikron
14. Tongfu Mikroelektronik
15. NexLogic-Technologien
16. Analog Devices (ADI)
17. Renesas Elektronik
18. Panasonic

Jüngste Entwicklungen

April 2022 – Samsung Electro-Mechanics wird voraussichtlich ein Flip Chip Ball Grid Array (FC-BGA) für die nächste Generation von Apples PC-Prozessoren entwickeln. FC-BGA ist ein Halbleitersubstrat, das den Halbleiterchip mit dem Hauptsubstrat verbindet. Samsung Electro-Mechanics wird das Produkt entwickeln und voraussichtlich an Apple liefern.