Die vielfältige Nachfrage und Produktion von Hightech-Verpackungen in unterschiedlichen Märkten treibt deren Marktvolumen bis 2030 von 38 Milliarden US-Dollar auf 79 Milliarden US-Dollar an. Dieses Wachstum wird durch verschiedene Anforderungen und Herausforderungen befeuert und setzt sich dennoch kontinuierlich fort. Dank dieser Vielseitigkeit kann die Hightech-Verpackungsbranche kontinuierliche Innovationen und Anpassungen vorantreiben und so die spezifischen Bedürfnisse verschiedener Märkte hinsichtlich Produktionsmenge, technischer Anforderungen und durchschnittlicher Verkaufspreise erfüllen.
Diese Flexibilität birgt jedoch auch Risiken für die Branche der fortschrittlichen Verpackungstechnologien, wenn bestimmte Märkte Abschwünge oder Schwankungen erleben. Im Jahr 2024 profitiert die Branche der fortschrittlichen Verpackungstechnologien vom rasanten Wachstum des Rechenzentrumsmarktes, während sich Massenmärkte wie der Mobilfunkmarkt vergleichsweise langsam erholen.
Die Lieferkette für fortschrittliche Verpackungstechnologien zählt zu den dynamischsten Teilbereichen der globalen Halbleiterlieferkette. Dies ist auf die Einbindung verschiedener Geschäftsmodelle jenseits der traditionellen OSAT-Technologie (Outsourced Semiconductor Assembly and Test), die strategische geopolitische Bedeutung der Branche und ihre entscheidende Rolle bei Hochleistungsprodukten zurückzuführen.
Jedes Jahr bringt neue Herausforderungen mit sich, die die Landschaft der Lieferkette für fortschrittliche Verpackungen verändern. Im Jahr 2024 beeinflussen mehrere Schlüsselfaktoren diesen Wandel: Kapazitätsengpässe, Herausforderungen bei der Ausbeute, neue Materialien und Anlagen, Investitionsbedarf, geopolitische Regulierungen und Initiativen, explosionsartige Nachfrage in bestimmten Märkten, sich entwickelnde Standards, neue Marktteilnehmer und Rohstoffpreisschwankungen.
Zahlreiche neue Allianzen sind entstanden, um gemeinsam und schnell auf Herausforderungen in der Lieferkette zu reagieren. Wichtige fortschrittliche Verpackungstechnologien werden an andere Marktteilnehmer lizenziert, um einen reibungslosen Übergang zu neuen Geschäftsmodellen zu unterstützen und Kapazitätsengpässe zu beheben. Die Standardisierung von Chips gewinnt zunehmend an Bedeutung, um breitere Chipanwendungen zu fördern, neue Märkte zu erschließen und die Investitionsbelastung für Einzelpersonen zu reduzieren. Im Jahr 2024 beginnen neue Länder, Unternehmen, Produktionsstätten und Pilotlinien, sich für fortschrittliche Verpackungstechnologien zu engagieren – ein Trend, der sich bis 2025 fortsetzen wird.
Die Technologie der fortschrittlichen Verpackungstechnologie (Advanced Packaging, AP) hat noch nicht ihren Höhepunkt erreicht. Zwischen 2024 und 2025 werden in diesem Bereich bahnbrechende Fortschritte erzielt, und das Technologieportfolio wird um robuste neue Versionen bestehender AP-Technologien und -Plattformen erweitert, beispielsweise Intels EMIB und Foveros der neuesten Generation. Auch die Gehäuse von CPO-Systemen (Chip-on-Package Optical Devices) gewinnen zunehmend an Bedeutung, und es werden neue Technologien entwickelt, um Kunden zu gewinnen und die Produktion zu steigern.
Fortschrittliche Substrate für integrierte Schaltungen stellen eine weitere eng verwandte Branche dar, die Roadmaps, kollaborative Designprinzipien und Werkzeuganforderungen mit fortschrittlichen Gehäusetechnologien teilt.
Neben diesen Kerntechnologien treiben mehrere „unsichtbare“ Technologien die Diversifizierung und Innovation im Bereich Advanced Packaging voran: Stromversorgungslösungen, Einbettungstechnologien, Wärmemanagement, neue Materialien (wie Glas und organische Materialien der nächsten Generation), fortschrittliche Verbindungen und neue Geräte-/Werkzeugformate. Von Mobil- und Unterhaltungselektronik bis hin zu künstlicher Intelligenz und Rechenzentren passt Advanced Packaging seine Technologien an die Anforderungen der jeweiligen Märkte an und ermöglicht so, dass auch die Produkte der nächsten Generation den Marktbedürfnissen gerecht werden.
Der Markt für hochwertige Verpackungen wird Prognosen zufolge im Jahr 2024 ein Volumen von 8 Milliarden US-Dollar erreichen und bis 2030 voraussichtlich 28 Milliarden US-Dollar übersteigen. Dies entspricht einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 23 % im Zeitraum von 2024 bis 2030. Der größte Markt für Hochleistungsverpackungen ist der Bereich Telekommunikation und Infrastruktur, der 2024 über 67 % des Umsatzes generierte. Dicht dahinter folgt der Markt für Mobilgeräte und Konsumgüter, der mit einer CAGR von 50 % das schnellste Wachstum verzeichnet.
Im Bereich der Verpackungseinheiten wird für High-End-Verpackungen von 2024 bis 2030 ein durchschnittliches jährliches Wachstum von 33 % erwartet, was einem Anstieg von rund 1 Milliarde Einheiten im Jahr 2024 auf über 5 Milliarden Einheiten bis 2030 entspricht. Dieses signifikante Wachstum ist auf die hohe Nachfrage nach High-End-Verpackungen zurückzuführen, und der durchschnittliche Verkaufspreis ist im Vergleich zu weniger fortschrittlichen Verpackungen deutlich höher. Dies ist auf die Wertverlagerung vom Front-End zum Back-End durch 2,5D- und 3D-Plattformen zurückzuführen.
3D-gestapelte Speicher (HBM, 3DS, 3D NAND und CBA DRAM) sind der bedeutendste Faktor und werden voraussichtlich bis 2029 über 70 % des Marktanteils ausmachen. Zu den am schnellsten wachsenden Plattformen gehören CBA DRAM, 3D-SoC, aktive Si-Interposer, 3D-NAND-Stacks und eingebettete Si-Brücken.
Die Markteintrittsbarrieren in der High-End-Packaging-Lieferkette steigen stetig, da große Wafer-Foundries und IDMs mit ihren Front-End-Fähigkeiten den Markt für fortschrittliche Packaging-Lösungen revolutionieren. Die Einführung der Hybrid-Bonding-Technologie verschärft die Situation für OSAT-Anbieter zusätzlich, da nur Unternehmen mit Wafer-Fertigungskapazitäten und ausreichenden Ressourcen erhebliche Ertragseinbußen und beträchtliche Investitionen verkraften können.
Bis 2024 werden Speicherhersteller wie Yangtze Memory Technologies, Samsung, SK Hynix und Micron den Markt für High-End-Packaging dominieren und 54 % des Marktes ausmachen. 3D-gestapelter Speicher übertrifft andere Plattformen hinsichtlich Umsatz, Stückzahl und Waferausbeute. Tatsächlich übersteigt das Absatzvolumen von Speicher-Packaging das von Logik-Packaging deutlich. TSMC führt mit einem Marktanteil von 35 %, dicht gefolgt von Yangtze Memory Technologies mit 20 %. Neue Marktteilnehmer wie Kioxia, Micron, SK Hynix und Samsung werden voraussichtlich schnell in den 3D-NAND-Markt eindringen und Marktanteile gewinnen. Samsung belegt mit 16 % den dritten Platz, gefolgt von SK Hynix (13 %) und Micron (5 %). Mit der Weiterentwicklung von 3D-gestapeltem Speicher und der Einführung neuer Produkte wird ein gesundes Wachstum der Marktanteile dieser Hersteller erwartet. Intel folgt mit 6 % Marktanteil.
Führende OSAT-Hersteller wie Advanced Semiconductor Manufacturing (ASE), Siliconware Precision Industries (SPIL), JCET, Amkor und TF sind weiterhin aktiv in die Endverpackung und Testprozesse eingebunden. Sie versuchen, mit High-End-Packaging-Lösungen auf Basis von Ultra-High-Definition Fan-Out (UHD FO) und Mold Interposern Marktanteile zu gewinnen. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Zusammenarbeit mit führenden Foundries und integrierten Geräteherstellern (IDMs), um die Beteiligung an diesen Aktivitäten sicherzustellen.
Die Realisierung hochwertiger Packaging-Lösungen basiert heute zunehmend auf Front-End-Technologien (FE), wobei Hybridbonding als neuer Trend an Bedeutung gewinnt. BESI spielt durch seine Zusammenarbeit mit AMAT eine Schlüsselrolle in diesem Bereich und beliefert Branchenriesen wie TSMC, Intel und Samsung mit Anlagen, die alle um die Marktführerschaft konkurrieren. Weitere Anlagenlieferanten wie ASMPT, EVG, SET und Suiss MicroTech sowie Shibaura und TEL sind ebenfalls wichtige Bestandteile der Lieferkette.
Ein wichtiger Technologietrend bei allen Hochleistungs-Packaging-Plattformen, unabhängig vom Typ, ist die Verringerung des Verbindungsabstands. Dieser Trend ist mit Through-Silicon-Vias (TSVs), TMVs, Mikrobumps und sogar Hybrid-Bonding verbunden, wobei sich letzteres als die radikalste Lösung herausgestellt hat. Darüber hinaus wird erwartet, dass auch die Durchmesser der Vias und die Waferdicken abnehmen.
Dieser technologische Fortschritt ist entscheidend für die Integration komplexerer Chips und Chipsätze, um eine schnellere Datenverarbeitung und -übertragung bei gleichzeitig geringerem Stromverbrauch und Verlusten zu ermöglichen und letztendlich eine höhere Integrationsdichte und Bandbreite für zukünftige Produktgenerationen zu gewährleisten.
Die 3D-SoC-Hybridbondierung erweist sich als Schlüsseltechnologie für die nächste Generation fortschrittlicher Packaging-Verfahren, da sie kleinere Leiterbahnabstände bei gleichzeitiger Vergrößerung der Gesamtoberfläche des SoC ermöglicht. Dies eröffnet Möglichkeiten wie das Stapeln von Chipsätzen aus partitionierten SoC-Dies und somit heterogene integrierte Packaging-Lösungen. TSMC hat sich mit seiner 3D-Fabric-Technologie zu einem führenden Anbieter von 3D-SoIC-Packaging mittels Hybridbondierung entwickelt. Die Chip-zu-Wafer-Integration wird voraussichtlich mit einer geringen Anzahl von HBM4E-16-Layer-DRAM-Stacks beginnen.
Chipsatz- und heterogene Integration sind ein weiterer wichtiger Trend, der die Verbreitung von HEP-Packaging vorantreibt. Bereits jetzt sind Produkte auf dem Markt erhältlich, die diesen Ansatz nutzen. So verwendet beispielsweise Intels Sapphire Rapids EMIB, Ponte Vecchio Co-EMIB und Meteor Lake Foveros. Auch AMD ist ein bedeutender Hersteller, der diese Technologie in seinen Produkten einsetzt, etwa in den Ryzen- und EPYC-Prozessoren der dritten Generation sowie in der 3D-Chipsatzarchitektur des MI300.
Es wird erwartet, dass Nvidia dieses Chipset-Design auch in seiner nächsten Blackwell-Generation einsetzen wird. Wie große Hersteller wie Intel, AMD und Nvidia bereits angekündigt haben, werden voraussichtlich im nächsten Jahr weitere Chipsätze mit partitionierten oder replizierten Chips verfügbar sein. Darüber hinaus wird erwartet, dass dieser Ansatz in den kommenden Jahren in High-End-ADAS-Anwendungen Anwendung finden wird.
Der allgemeine Trend geht dahin, mehr 2,5D- und 3D-Plattformen in ein und dasselbe Gehäuse zu integrieren, was in der Branche bereits als 3,5D-Packaging bezeichnet wird. Daher erwarten wir die Entwicklung von Gehäusen, die 3D-SoC-Chips, 2,5D-Interposer, eingebettete Siliziumbrücken und integrierte Optiken beinhalten. Neue 2,5D- und 3D-Packaging-Plattformen stehen bereits in den Startlöchern und erhöhen die Komplexität des HEP-Packagings weiter.
Veröffentlichungsdatum: 11. August 2025