Mercado de matriz de rejilla de bolas con chip invertido

Descripción general del mercado

Según Reed Intelligence, el tamaño del mercado de matrices de rejilla de bolas con chip invertido crecerá aproximadamente a una CAGR del 6,3 % durante el período de pronóstico.

Una conexión de chip de colapso controlado, también conocida como conexión Flip-Chip, es un método para unir matrices como dispositivos semiconductores, chips IC, dispositivos pasivos integrados y sistemas microelectromecánicos (MEMS) a circuitos externos utilizando protuberancias de soldadura colocadas en las almohadillas del chip.

Un chip de conmutación Las matrices de rejilla de bolas que emplean conexiones de chip de colapso controlado, a veces conocidas como chips invertidos, se conocen como BGA. Las protuberancias de soldadura en las partes superiores de los pads del chip son lo que lo hace funcionar. En la oblea hay circuitos integrados al comienzo del proceso. Los chips tienen pads metalizados con bolas de soldadura en cada uno. Después de ser cortados, los chips se dan vuelta para que las bolas de soldadura queden orientadas hacia el circuito externo. Después de eso, la soldadura se refluye para formar una conexión.

El sector de semiconductores, que se prevé que seguirá desarrollándose debido a la creciente demanda de dispositivos electrónicos de alto rendimiento, como teléfonos inteligentes, tabletas y computadoras portátiles, es el principal impulsor del mercado de FCBGA. La necesidad de dispositivos eléctricos de alto rendimiento también se ha visto impulsada por el creciente uso de inteligencia artificial, aprendizaje automático y análisis de big data.

Dinámica del mercado

Factores impulsores del mercado de matriz de rejilla de bolas con chip invertido

• FCBGA de alto rendimiento

El rendimiento eléctrico es crucial, ya que tiene un impacto en la velocidad y la confiabilidad del dispositivo. Dado que la tecnología FCBGA permite interconexiones más cortas entre el chip semiconductor y el encapsulado, lo que reduce la resistencia y la capacitancia de las interconexiones, ofrece un rendimiento eléctrico superior. Como resultado, se mejora la integridad de la señal y se incrementan las velocidades de transmisión de datos.

• Miniaturización
  

La tecnología FCBGA se utiliza con frecuencia en productos electrónicos pequeños, como teléfonos móviles, tabletas y tecnología portátil, debido a su alto grado de reducción de tamaño. En aplicaciones informáticas de alto rendimiento, como unidades de procesamiento gráfico (GPU) y unidades centrales de procesamiento (CPU), donde la reducción de tamaño es esencial para una disipación de calor eficaz y un procesamiento rápido, también se utiliza la tecnología FCBGA .

• Integridad de señal mejorada

Una explicación de esto es que las conexiones eléctricas directas de la tecnología FCBGA entre el CI y la PCB pueden generar rutas de señal más cortas, lo que reduce la posibilidad de deterioro de la señal como resultado de interferencias o ruido. Además, las pequeñas bolas de soldadura de FCBGA permiten una alta densidad de conexiones de E/S, lo que puede mejorar el aislamiento de la señal y reducir la diafonía.

Restricciones del mercado de matriz de rejilla de bolas con chip invertido

• Embalaje caro

El precio de los envases FCBGA en comparación con otros métodos de envasado es una limitación importante. Las etapas adicionales, como el pulido, las pruebas y la limpieza, forman parte del proceso de fabricación de los envases FCBGA, lo que puede aumentar el coste final. Por este motivo, los envases FCBGA suelen ser más costosos que las opciones de envasado alternativas, como los envases planos cuádruples sin conductores (QFN) o los envases con rejilla de bolas de plástico (PBGA).

• Alto costo

El precio de producción y prueba de estos dispositivos es una de las principales barreras para la industria de FCBGA. La tecnología FCBGA utiliza técnicas de producción costosas y sofisticadas, que incluyen litografía, metalización y unión de obleas. Los procesos de prueba y control de calidad para los dispositivos FCBGA son muy complejos y requieren mucho tiempo, lo que aumenta aún más el costo general.

• Competencia

Existen muchas empresas que compiten por una cuota de mercado en la ferozmente competitiva industria de FCBGA. Los fabricantes pueden experimentar presión sobre los precios y márgenes de beneficio reducidos como resultado de esta rivalidad, en particular aquellos que no pueden lograr economías de escala. Además, a los nuevos competidores puede resultarles difícil establecerse en el mercado debido a la feroz rivalidad.

Oportunidades de mercado de matrices de rejilla de bolas con chip invertido

• Mejorar el rendimiento

En comparación con otros tipos de encapsulados de semiconductores, los dispositivos FCBGA están diseñados para ofrecer un mejor rendimiento. La arquitectura de chip invertido permite una mejor gestión del calor y un mejor rendimiento de la señal, lo que puede dar lugar a un funcionamiento más rápido y eficaz. Por ello, los dispositivos FCBGA son muy buscados en campos como la inteligencia artificial, el procesamiento de datos de alta velocidad y los juegos de alta gama.

• Personalización

La tecnología FCBGA ofrece opciones de personalización. Debido a que los dispositivos FCBGA tienen un formato más pequeño y un mejor rendimiento, los fabricantes pueden crear soluciones exclusivas para determinadas aplicaciones ajustando el diseño para que se ajuste a las demandas del cliente.

Ámbito del mercado

Análisis segmentario

Por tipo de embalaje

• Debajo de 8 capas

Los FCBGA que tienen menos de ocho capas de interconexiones dentro del encapsulado se conocen como FCBGA "de menos de 8 capas". Según la complejidad del circuito integrado y las especificaciones del encapsulado, la cantidad de capas de un encapsulado FCBGA puede variar.

• 8-20 capas

Una matriz de rejilla de bolas con chip invertido (FCBGA) de 8 a 20 capas es una forma de paquete de circuito integrado que tiene entre 8 y 20 capas de interconexiones y une el chip directamente al sustrato del paquete mediante el proceso de unión de chip invertido.

Segmentación por aplicación

• UPC

Por muchas razones diferentes, el encapsulado de matriz de rejilla de bolas con chip invertido (FCBGA) se utiliza con frecuencia en las CPU (unidades centrales de procesamiento). Las CPU de alto rendimiento pueden beneficiarse de los encapsulados FCBGA porque tienen varias ventajas sobre otras técnicas de encapsulado, como la unión por cable y el montaje por orificios pasantes.

• ASIC

Por diversos motivos, el encapsulado FCBGA (flip chip ball grid array) se utiliza con frecuencia en circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC). En comparación con las técnicas de encapsulado convencionales, como la unión por cable o el montaje por orificio pasante, los encapsulados FCBGA tienen una serie de ventajas que los hacen ideales para su uso en circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC) de alto rendimiento.

Análisis regional

El mercado global de matrices de rejilla de bolas con chip invertido está segmentado por región como América del Norte, Europa, Asia Pacífico, América Latina y Medio Oriente y África.

América del norte

Debido a la presencia de numerosos productores de semiconductores de primera línea, incluidos Intel Corporation, Nividia y Texas Instruments, así como a la enorme demanda de tecnología de vanguardia en una variedad de sectores, América del Norte es un mercado importante para la tecnología FCBGA . Debido al mayor uso de la inteligencia artificial, la Internet de las cosas y los autos autónomos, se prevé que la zona tenga un desarrollo considerable en el mercado de FCBGA.

Europa

Otro mercado importante para la tecnología FCBGA es Europa, que se prevé que experimente una rápida expansión en los próximos años. Las empresas automotrices y aeroespaciales con una importante presencia regional, como Volkswagen AG, Stellantis NV y Mercedes-Benz Group AG, confían en la tecnología FCBGA para la tecnología de sensores sofisticados y la computación de alto rendimiento. También se prevé que la necesidad de tecnología FCBGA en la región aumente debido a la creciente demanda de productos electrónicos de consumo.

Asia-Pacífico

El mercado más grande y de más rápido crecimiento de la tecnología FCBGA es Asia-Pacífico. Los teléfonos inteligentes, tabletas y otros dispositivos electrónicos tienen una gran demanda en la región, donde las empresas de semiconductores como Tianyu Semiconductor y Spectron Technologies están bien representadas. Los principales productores de dispositivos electrónicos son China, Japón, Corea del Sur y Taiwán, y la industria FCBGA de la región se está expandiendo como resultado de la creciente demanda de estos productos.

Actores clave

1. Corporación IBM
2. Corporación Intel
3. Fujitsu Ltd
4. 3M
5. Samsung Electronics Co. Ltd.
6. Tecnología de embalaje de Amkor
7. TSMC Ltd
8. Manzana
9. Instrumentos de Texas
10. Tecnología AMD Amkor
11. Valtronic
12. Semiconductor SFA
13. Unimicron
14. Microelectrónica Tongfu
15. Tecnologías NexLogic
16. Dispositivos analógicos (ADI)
17. Electrónica Renesas
18. Panasonic

Acontecimientos recientes

Abril de 2022 : se espera que Samsung Electro-Mechanics desarrolle una matriz de rejilla de bolas con chip invertido (FC-BGA) para los procesadores de PC de próxima generación de Apple. El FC-BGA es un sustrato semiconductor que conecta el chip semiconductor al sustrato principal. Samsung Electro-Mechanics desarrollará el producto y se espera que lo suministre a Apple.