More Package - less Board Anspruchsvolles Packaging hat auch in Europa Potenzial!

Im »Sony-Ericsson Xperia – X10« machte die Leiterplatte noch 90 Prozent des Gerätes aus. Im Apple iPhone 5 sind es gerade mal 30 Prozent. Quelle: Phil Marcoux, PPM Associates 2012

Der Bedarf an Packaging-Kapazitäten ist laut Steffen Kröhnert, Director of Technology von Nanium, riesig: Mehr Funktionen auf immer weniger Fläche sorgen dafür, dass immer höher integriert wird und die Ansprüche an das Packaging deutlich steigen. Und das heißt Rückenwind für die Packaging-Fertigung in Europa.

Rund 4000 12-Zoll-Wafer, zwei Millionen BGA-Bausteine und 2,7 Millionen SMT-Module kann die portugiesischen Packaging-Foundry Nanium pro Woche fertigen. Vom Wafer-Prozess bis hin zum Board-Assembly ist bei Nanium nahe der portugiesischen Stadt Porto alles unter einem Dach angesiedelt. Seit 2010 ist Nanium als Packaging-Foundry aktiv, bis 2009 war die Fabrik Quimonda-Eigentum und fertigte etwa 14 Prozent der Weltproduktion an DRAMs. Heute befinden sich 41 Prozent in Privatbesitz, 59 Prozent hält der portugiesische Staat.   

Eine Packaging-Foundry in Europa, rentiert sich das? Nach Ansicht von Kröhnert tut es das, denn das Packaging wird zwar getrieben vom Mobilfunkmarkt, aber der ist wie so oft nur Vorreiter und Trendsetter: Andere Applikationen werden mittelfristig nachziehen. Ein noch wichtigeres Argument ist aber die zunehmende Komplexität des Packagings: »Das Packaging ist zu 90 bis 95 Prozent nach Asien abgewandert, weil es einfach nur darum ging, einen Single Die zu verpacken«, gibt Kröhnert zu bedenken. »Mit zunehmender Komplexität und Integrationslevel hin zu Multi-Chip-Packages und System-in-Packages ist aber auch Ingenieursexpertise gefragt.« So ist bei Nanium nicht nur die Fertigung angesiedelt, sondern auch ein umfangreiches Team für R&D und Beratung: Im Rahmen des Engineering Services entwickeln 140 Nanium-Ingenieure Packages für Kunden und bieten Testdienstleistungen und Unterstützung beim Qualitäts- und Supply Chain Management.  

Getrieben wird der Trend in Richtung »Package« vor allem durch mehr Funktion und Leistung auf weniger Fläche und dem Blick auf die Gesamtkosten: Das neue Package, für sich allein betrachtet, koste zwar manchmal mehr, so Kröhnert, aber die Systemgesamtkosten seien meist geringer.

Beim typischen Smart Phone ist die Entwicklung des Packagings besonders deutlich, wie Kröhnert in einem Vergleich im Rahmen seines Vortrags »More Package – Less Board« auf der SMT/Hybrid/Packaging-Messe in Nürnberg aufzeigt: Im  »Sony-Ericsson Xperia – X10« machte die Leiterplatte noch 90 Prozent des Gerätes aus. Im »Apple iPhone 5« sind es gerade mal 30 Prozent. Darüber hinaus werden aktive und passive Komponenten in die Leiterplatte eingebettet. Auch der Bauteil- bzw. Package-Mix hat sich verändert, wie das Smart-Phone-Beispiel zeigt: Im »Sony-Ericsson Xperia – X10« dominierten Wirebond BGA/LGA Packages. Im iPhone5 sind es FlipChip BGA, Stacked MCP und PoP. »Das Größte im iPhone 5 ist die Batterie«, erklärt Kröhnert. Das Board wandere immer mehr ins Package hinein. Es gehe darum, durch das Package mehr Wert und Funktionalität ins Produkt zu bringen.
»Weniger Leiterplatte und mehr Package« heißt aber nicht, dass gleichzeitig die Anzahl der Packages auf der Leiterplatte steigt. Vielmehr geht die Entwicklung dahin, möglichst viele Funktionen in einem Package unterzubringen: »Die Rolle des Packaging ändert sich signifikant vom funktionalen Packaging in Richtung Multi-Chip-System-in-Package«, erklärt Kröhnert, also vom Single-System-on-Chip (SoC) in einem Die-Package bis hin zum System-in-Package, bei dem ein SoC und weitere Dies bzw. Komponenten gestapelt in einem Package zusammengefasst sind. Das führt aber auch dazu, dass es immer weniger Standard-Packages gibt, dafür mehr kundenspezifisch entwickelt wird. Und das ist ganz im Sinne des OEMs, denn der will sich schließlich mit seinem Produkt differenzieren.