Advanced Packaging wächst Über 5 Mrd. Dollar 2023

Der Markt für Advanced Packagingbis 2025. Die Fan-In-Packaging-Techniken werden auch als Wafer-Level-Chipscale-Packaging bezeichnet.
Der Markt für Advanced Packagingbis 2025. Die Fan-In-Packaging-Techniken werden auch als Wafer-Level-Packaging bezeichnet.

Das Wafer-Level-Packaging wird die 5-Mrd.-Dollar-Umsatschwelle 2023 durchbrechen, der Fan-out-Packaging-Markt wächst bis 2023 auf über 2 Mrd. Dollar.

Die Zahl der Wafer-Level-Chip-Scale-Packages – auch unter der Bezeichnung Fan-in-Packages bekannt – hat 2019 rund 29 Mrd. Einheiten erreicht, besonders weil der Bedarf durch neue Smartphone-Generationen und Wearables steigt. »Viele Hersteller bauen ihre Kapazitäten in den Schlüsselregionen für diese Packaging-Typen aus«, sagt Vaibhaf Trivedi, Technology & Market Analyst Advanced Packaging von Yole Développement.

Für immer mehr Bauelemente werden inzwischen Advanced-Packaging-Methoden herangezogen. Das gilt besonders für Power-Management-ICs, Audio-Codecs und ICs in Funkmodulen für die drahtlose Vernetzung. Sie alle werden heute bereits häufig in Wafer-Level-Chip-Scale-Packages gesetzt. 5G, KI und IoT werden diesem Markt zu weiterem Wachstum verhelfen. Die Analysten von Yole sind überzeugt, dass WLCSP-Techniken sich über die kommenden Jahre auf breiter Front für das Packaging von ICs durchsetzen werden, die in Smart-Phones und Consumer-Geräten zum Einsatz kommen.

Die Fan-out-Wafer-Level- und Fan-out-Panel-Level-Techniken (FOWLP und FOPLP) werden vor allem in den Bereichen wachsen, in denen hohe Packungsdichten und hohe Leistungsfähigkeit wie im High Performance Computing gefragt sind. Die Bezeichnung  »Fan-out« kommt daher, dass die Anschlüsse der Chips über die Fläche des Chips hinausgeführt werden, die Anschlüsse (Bumps) sind also nicht auf die Fläche des Dies begrenzt, wie etwa bei den WLCSPs. Dazu werden die Chips in Kunstwafer (FOWLP) oder größere Panels (FOPLP) aus Kunststoff eingebettet, um dann auf dieser Ebene die für das Packaging erforderlichen Prozesse durchzuführen. Ein weiteres Beispiel sind Radarsysteme für Autos. 5G, KI und autonomes Fahren werden den Markt weiter treiben, so dass er 2015 auf einen Umsatz von 2,5 Mrd. Dollar kommen wird.

TSMC investiert kräftig

Auch TSMC geht offenbar davon aus, dass Advanced Packaging künftig eine zunehmend wichtige Rolle spielen wird und hat angekündigt, in diesem Jahr 1,5 Mrd. Dollar in die Erweiterung der Fertigungskapazitäten für das Advanced Packaging zu investieren. Unter anderem hat TSMC die »Integrated-Fanout Wafer-Level-Packaging« (InFO) sowie die »Chip-on-Wafer-on-Substrate-Technik« (CoWoS) entwickelt. Bei CoWoS handelt es sich um eine 2.5D-IC-Through-Silicon Via-Technik (TSV), die auf einem Interposer basiert. Mehrere Chips können auf dem Interposer nebeneinander platziert werden, um eine höhere Verbindungsdichte und eine bessere Leistungsfähigkeit zu erreichen.

Bei InFO handelt es sich um eine  Wafer-Level-System-Integration-Plattform mit einer Redistribution Layer und Through-InFO-Vias. Auf dieser Plattform können verschiedene 2D- und 3D-Packaging-Techniken realisiert werden, die sich auf verschiedene Einsatzfälle optimieren lassen.

Auf der InFO-Plattform fertigt TSMC schon seit 2016 Applikationsprozessoren für Apple. Yole erwartet, dass Apple den Umsatz im Advanced Packaging – bisher eine Domäne der Outsourced Semiconductor Assembly and Test Suppliers (OSATs) – über die nächsten fünf Jahre verdoppeln wird. Nach eigenen Angaben liefert TSMC seit 2016 InFO in hohen Stückzahlen, mehr als zwanzig Produkte befanden sich 2019 in der Fertigung oder in der Entwicklung.