Foundries, IDMs oder OSATs?

Advanced Packaging mischt die Lieferkette auf

15. März 2022, 5:49 Uhr | Heinz Arnold
Die zehn größten Investoren auf dem Gebiet des Advanced Packaging 2021.  Yole Développement
Die zehn größten Investoren auf dem Gebiet des Advanced Packaging 2021.
© Yole Développement

Die führenden Foundries und IDMs stecken viel Geld in die schnell wachsenden Advanced-Packaging-Techniken. Das Nachsehen könnten die OSATs haben.

Bisher konzentrierten sich die IDMs und die Foundries auf die Fertigung von ICs auf Wafer-Ebene, auf die sogenannte Fornt-End-Fertigung. Die Backend-Fertigung übernehmen die auf Assembly und Test spezialisierten Unternehmen, die sogenannten OSATs (Outsourced Semiconductor Assembly and Test). Im Advanced Packaging und in der Heterogeneous Integration kommen aber zunehmend Prozesse ins Spiel, die mehr dem herkömmlichen Frontend zuzurechnen sind als dem Backend. Weil die typischen OSAT-Unternehmen auf diese Ebene bisher nicht aktiv gewesen seien und ihnen die finanziellen Mittel fehlten, um hier im großen Maßstab einsteigen zu können, sind die Analysten von Yole der Meinung, dass es den meisten OSATs kaum gelingen werde, im Advanced-Packaging-Rennen mit Unternehmen wie Intel, Samsung und TSMC mithalten zu können. Das Advanced Packaging könne deshalb die bestehende Halbleiterlieferkette kräftig durcheinander wirbeln.

Warum wird das Advanced Packaging künftig eine so große Rolle spielen, dass davon sogar die Lieferketten erschüttert werden könnten? »Alle Beteiligten sind sich der enormen Bedeutung bewusst, die das Advanced Packaging haben wird, um Moore´s Law weiterhin Geltung zu verschaffen. Sie stellen ihre Strategien darauf ein«, antwortet Stefan Chitoraga, Technology and Market Analyst Packaging und Assembly von Yole.

19 Prozent Wachstum pro Jahr bis 1927

Kein Wunder, dass das Advanced Packaging über die nächsten Jahre kräftig wachsen wird: Yole prognostiziert bis 2027 ein durchschnittliches Plus von 19 Prozent pro Jahr. Dann werde der Umsatz 7,9 Mrd. Dollar erreichen.

Die treibenden Kräfte hinter dem Wachstum sind die Anforderungen an die Chips in anspruchsvollen Umgebungen wie High-End-Computing und ADAS. Laut Yole werden UHD-, FO-, HBM-, 3DS- und Active-Si-Interposer-Techniken (siehe unten) dominieren: Zusammen werden sie bis 2027 rund 50 Prozent des High-End-Packaging-Marktes ausmachen.

2021 flossen 11,6 Mrd. Dollar ins Advanced Packaging

2021 haben die führenden Unternehmen 11,6 Mrd. Dollar in den Ausbau der Advanced-Packaging -Techniken gesteckt, wie Yole in der neusten Marktstudie mit Fokus auf der 2.5D/3D-Integration ermittelt hat.

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Die am schnellsten wachsenden Advanced-Packaging-Technologien.
Die am schnellsten wachsenden Advanced-Packaging-Technologien.
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Intel, TSMC und Samsung sind ganz vorne mit dabei

Der größte Investor im Bereich des Advanced Packaging ist aktuell Intel. Das Unternehmen hat 2021 rund 3,5 Mrd. Dollar investiert. Ihrer 3D-Chip-Stacking-Technik hat Intel den Namen »Foveros« gegeben. Dabei wird das Die auf einen aktiven Interposer aufgebracht. Ihre 2.5D-Packaging-Technik nennt Intel »EMIB« (Intel Embedded Multi-die Interconnects Bridge). Beides lässt sich zu »Co-EMIB« kombinieren. Diese Kombination setzt Intel bereits in der »Ponte Veccio«-GPU ein.

Ebenfalls führend auf dem Gebiet des Advanced Packaging ist TSMC. Die größte Foundry der Welt hat 2021 etwas über 3 Mrd. Dollar in den Ausbau dieser Technik gesteckt. Laut Yole will TSMC ihr Geschäft mit den »Ultra-High-Density-Fan-Out«- (UHD FO) und dem »Integrated Fan-out-Wafer-Level«-Packaging (InFo) ausbauen. Mit der »Chip-on-Wafer-on-Substrate«-Platform (CoWoS) bietet TSMC eine Technik, die »Foveros« von Intel entspricht, die »Local-Si-Interconnect-Platform« (LSI) ist ein direkter Wettbewerber zu »EMIB«. Laut der Analysten von Yole hat TSMC eine Vorreiterrolle auf dem Gebiet der Advanced-Packaging-Techniken übernommen und könnte die nächste Generation des System-Level-Packaging dominieren.

Gleich auf den folgenden Platz reihen die Analysten von Yole die Advanced-Packaging-Aktivitäten von Samsung ein. Die »I-Cube«Technik von Samsung entspräche ungefähr der »CoWoS-Platform« von TSMC. Auf dem Gebiet der 3D-Stacked-Memory-Techniken sei das Unternehmen führend. Mit diesen Prozessen werden »High-Bandwidth-Memory«- (HBM)- und »3DS«-Produkte gefertigt.

ASE hält die OSAT-Fahne hoch

Wie Yole in ihrer Analyse weiter ausführt, ist ASE – das größte OSAT-Unternehmen (Outsourced Semiconuctor Assembly and Test) der Welt –das einzige in diesem Bereich, das mit den Foundries und IDMs auf der Ebene des Advanced Packaging ernsthaft n Wettbewerb treten könnte. 2 Mrd. Dollar habe ASE 2021 in fortschrittliche Packaging-Techniken gesteckt und sei auf technischer Ebene die einzige OSAT-Firma, die derzeit mit ihrer »FoCoS«-Platform (Fan-out Chip on Substrate) über eine UHD-Fan-out-Technik verfüge.


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