Четыре ключевых тренда, формирующих будущее полупроводниковой отрасли

Полупроводниковые устройства содержат электронные схемотехнические компоненты из материалов вроде кремния, которые не являются хорошими изоляторами или проводниками. Эти устройства компактны, надежны, экономичны в производстве и играют ключевую роль в питании многих передовых цифровых устройств сегодня.

Например, рост глобальной полупроводниковой отрасли за последние годы можно приписать глобальному спросу на цифровые устройства, коммуникационную электронику и приложения, питаемые Интернетом вещей (IoT). Сегодняшние топовые продукты — от умных часов до умных домов и умных приборов — определяются их цифровыми возможностями, и полупроводниковая технология делает всё это возможным.

По текущим проекциям Deloitte, глобальные продажи полупроводников на пути к генерации $542,64 млрд выручки к 2022 году, и 39,5% этой выручки придется на коммуникационную и подключенную потребительскую электронику.

Продуктовые команды и производители могут воспользоваться динамичной и невероятно прибыльной полупроводниковой отраслью, создавая корпуса потребительской электроники для полупроводниковых устройств. Эти корпуса встраивают интеллектуальные чипы в продукт и обеспечивают его надлежащую функцию. Производители должны держать в уме эти четыре ключевых тренда полупроводниковой отрасли, захватывая возможность закрепить позицию в этом растущем поле.

1. Использование аддитивного производства для создания более мелких соединителей

Полупроводниковая технология продвинулась так далеко, что чипы стали невероятно плотными. Закон Мура — широко распространенное восприятие, что число транзисторов на микрочипе удваивается каждые два года — в полном эффекте, но парадоксально закон Мура также кажется выпрямляющимся в полупроводниковой отрасли. По мере роста сложности полупроводниковой технологии производителям и инженерам труднее втискивать больше сложности на чипы. То же можно сказать о соединителях и электронных корпусах, сопровождающих эти чипы.

Аддитивное производство — производственный метод, наилучшим образом подходящий для размещения множества точек соединения на мелкой, невероятно сложной детали, и производители полупроводниковых устройств это заметили. Литье под давление раньше было методом выбора для этих деталей, но полупроводниковые компании поняли, что достигли естественных пределов производительности этой техники и признаки не могут быть сделаны меньше.

С 3D-печатью инженеры могут производить и кастомизировать сложные геометрии, создавать дизайны, безопасные для каналов проводов и рассеивающие тепло для компонентов PCB, и делать это быстрее и экономичнее, чем традиционными методами. Также эти соединители могут иметь похожий вид и ощущение, как отлитые под давлением детали. Производители, специализирующиеся на аддитивном, имеют огромную возможность здесь партнериться с растущими полупроводниковыми производителями.

2. Растущий спрос на корпуса, совместимые с беспроводной передачей

Благодаря Индустрии 4.0 и IoT, беспроводные устройства стали нормой для коммерческих и промышленных применений. Полупроводниковые датчики, вроде тех, что в температурно-контролируемых складах или грузовиках, нуждаются в корпусах из материалов, пропускающих беспроводные и радиочастотные (RF) сигналы.

Как таковые, полупроводниковые производители видят всплеск спроса на поликарбонатные и стекловолоконные корпуса. Эти материалы обеспечивают свободную передачу беспроводных сигналов, отличную связность, выдерживают высокие температуры и предлагают хорошую ударную стойкость. Материалы вроде поликарбоната и стекловолокна станут популярнее, по мере того как полупроводниковые производители в энергетическом секторе включают больше IoT-датчиков в свои сети.

3. Увеличенный аутсорсинг для следования за спросом

Несколько десятилетий назад полупроводниковые компании аутсорсили упаковку и финальное тестирование, потому что это считалось низкоуровневыми функциями, не делающими или ломающими продукт. Сейчас многие из тех же компаний имеют прямо противоположный взгляд. Большинство полупроводниковых компаний сегодня аутсорсят фронтенд производство кристаллов (front-end die manufacturing) для разделения высоких затрат на разработку новых процессов, которые взлетели до небес.

Аддитивные производственные компании с глобальными производственными сетями имеют больше всего выигрыша от этого нового интереса к аутсорсингу. Азиатско-Тихоокеанский регион составил 70% продаж полупроводников в 2018 году, и Technavio оценивает, что 35% будущего роста рынка промышленных электронных корпусов исходит из APAC между 2020 и 2024 годами. Это может составить 35% от $9,49 млрд к 2025 году.

Поскольку полупроводниковые производители уже увидели ценность аутсорсинга для своих фронтенд нужд, они прыгнут на шанс строить электронные корпуса с аддитивной производственной компанией, имеющей связи в материковом Китае, Японии, Южной Корее и Тайване.

4. Глобальный сдвиг к экологичному производству

США исторически опирались на ископаемое топливо — уголь, нефть, природный газ — для удовлетворения энергетических потребностей, и хотя зависимость от ископаемого топлива слегка снизилась до около 80%, многие потребители и производители обеспокоены глобальным энергопотреблением. Это спровоцировало всплеск интереса к возобновляемым альтернативным источникам энергии, и производители полупроводниковых устройств уникально позиционированы для выгоды от этого тренда.

Солнечная и ветровая энергия широко считаются безопасными и беззагрязняющими, но энергия из этих источников требует чувствительных электрических компонентов, которые могут вызвать системный сбой при воздействии суровых погодных условий. Поэтому производители в энергетическом секторе используют электрические корпуса для защиты оборудования и повышения безопасности, оставаясь эко-сознательными. Этот тренд продолжит двигать рынок электрических корпусов — отчеты Mordor Intelligence указывают, что рынок вырастет с составной годовой темпом 8,57% между 2020 и 2025 годами.

Аддитивные производители могут помочь планете (и своим итогам) посвятив ресурсы производству корпусов, специально совместимых с солнечными и ветровыми источниками энергии. Производители также должны следить за возможностями строить корпуса из материалов вроде ультрафиолетозащищенного акрилонитрил-стирол-акрилата (ASA). Корпуса из коррозионностойких материалов вроде ASA скоро получат значительное принятие, потому что они могут защищать оборудование от суровых погодных условий, повреждающих возобновляемые источники энергии.

Новая граница в полупроводниковой технологии

Полупроводниковая отрасль представляет увлекательное изучение продуктовых трендов, потому что в вечно подключенном мире почти каждое цифровое устройство в использовании сегодня требует полупроводниковое устройство. Возможности бесконечны и отрасль постоянно эволюционирует. Упомянутые технологические и экологические тренды говорят лишь о нескольких самых важных сдвигах. Производители должны следить за ИИ-чипами, головными дисплеями в потребительской электронике и скачком спроса на полупроводниковые электронные системы безопасности в автопроме.

В Fast Radius у нас палец на пульсе последних трендов в цифровом производстве и за его пределами. Наши партнеры имеют возможность войти на первый этаж возбуждающих новых проектов, и наша команда отраслевых экспертов поможет вам инновировать — от первых шагов в процессе дизайна до производства и исполнения. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать.

Для дополнительных отчетов о трендах проверьте другие отраслевые инсайты в ресурсном центре Fast Radius.

Готовы производить детали с Fast Radius?

Начните расчет стоимости