3D ICS MARKT ANALYSIS

Eine dreidimensionale integrierte Schaltung (3D IC) ist eine integrierte Metalloxid-Halbleiterschaltung, die durch Stapeln von Siliziumwafern oder -düsen erzeugt und vertikal miteinander verbunden wird. 3D ICs werden als einziges Gerät verwendet, um Leistungsverbesserungen bei reduzierter Leistung und geringerem Fußabdruck zu erzielen. In 3D ICs sind mehrere Schichten aktiver elektronischer Bauteile horizontal und vertikal auf einem einzigen Chip integriert. Sie können mit verschiedenen Verfahren wie Strahlumkristallisation, Waferbindung und Festphasenkristallisation hergestellt werden. 3D-IC-Technologien zeugen von massiven Entwicklungen in Bezug auf Managementfragen im Zusammenhang mit eingeschränkter Kommunikationskapazität, Chip-Signalisierung und Gedächtnis-Latenz.

Der globale Markt für 3D-ICs wird geschätzt, um US$ 38,252.9 Mn in Bezug auf Wert bis zum Ende des 2027.

Marktdynamik- Treiber

1. Die zunehmende Nachfrage nach effizienten Lösungen wird voraussichtlich das Wachstum des globalen 3D-ICs-Markts während der Prognosezeit vorantreiben

Hohes Wachstum des Elektronikmarktes hat beschleunigte Innovationen wie dreidimensionale ICs. Da der Trend der mobilen, schnellen, kompakten und einfach zu bedienenden Produkte zugenommen hat, ist die globale Elektronikindustrie der Ansicht, dass Systeme mit verbesserter Leistung, optimierter Arbeitsleistung und minimaler Reaktion gefragt sind. Ebenso stehen Halbleiterchip-Hersteller vor verschiedenen Herausforderungen und konstantem Druck, um Performances zu verbessern und Chipgrößen zu reduzieren. Darüber hinaus bieten 3D-ICs mit TSVs eine verbesserte elektrische Leistung aufgrund der sehr hohen Anzahl an TSV-Verbindungen und kurzen Verbindungsleitungen innerhalb gestapelter ICs. Daher werden diese Faktoren erwartet, dass das Wachstum des globalen 3D-ICs-Marktes während des Prognosezeitraums vorangetrieben wird.

2. Die zunehmende Annahme von tragbaren Geräten wird erwartet, dass das globale 3D-ICs-Marktwachstum im Prognosezeitraum gefördert wird

Seit 3D ICs bieten verbesserte Speicherbandbreite und reduzierten Stromverbrauch, sie werden zunehmend in Smartphones und Tabletten. Viele Spieler aus der Halbleiterindustrie wie Fabs und Gießereien konzentrieren sich auf die heterogene Integration von Chip-Komponenten, um Benutzererfahrung zu verbessern, aufgrund der wachsenden Popularität von Smartphones, E-Books und anderen mobilen Geräten. Darüber hinaus ermöglicht es 3D ICs mit TSV-Technologie den Designern, Stapel von Speicherchips auf dem Grafikprozessorchip oder auf Anwendungsmikroprozessoren zu positionieren, um den Stromverbrauch erheblich zu reduzieren und die Speicherbandbreite zu erhöhen. Daher werden diese Faktoren voraussichtlich das Marktwachstum in naher Zukunft fördern.

Statistik:

APAC hielt dominante Position im globalen 3D-ICs-Markt 2019, Bilanzierung 47,3% Anteil am Wert, gefolgt von Nordamerika, Europa und RoW.

Abbildung 1: Globale 3D ICs Marktanteil (%), in Bezug auf Wert, nach Region, 2019

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Marktdynamik- Zurückhaltung

1. Hohe Kosten verbunden und Prüfprobleme werden erwartet, dass das Wachstum des globalen 3D-ICs-Markts während des Prognosezeitraums zurückhalten wird

Es gibt mehrere Probleme im Zusammenhang mit 3D-ICs wie thermische Effekte, die wiederum die Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit von Verbindungsleitungen in 3D-Schaltungen beeinflussen. Die Prüfung von thermischen Problemen in der 3D-Integration ist obligatorisch, um die thermische Robustheit verschiedener 3D-Designoptionen und -technologie zu bewerten. 3D ICs bieten verschiedene Vorteile; diese Vorteile kommen jedoch mit erheblichen Störungen in Waferfabs und mit sehr hohen Kosten. So bietet Xilinx, Inc. Virtex-7 FPGA VC709 Connectivity Kit mit einem Preis von rund 4,995 US$. Daher wird erwartet, dass diese Faktoren das Wachstum des Marktes während des Prognosezeitraums zurückhalten.

2. Mangel an Gießereien und Montagehäusern wird erwartet, dass das globale 3D-ICs-Marktwachstum im Prognosezeitraum behindern

Die Herstellung von 3D ICs erfordert vollfunktionelle Gießereien mit Fachpersonal. Derzeit fehlt es an ausreichenden Gießereien und Fachkräften, um 3D-ICs herzustellen, insbesondere in Schwellenländern wie Philippinen, Brasilien, Afrika und Indonesien. Daher werden diese Faktoren erwartet, dass das globale 3D-ICs-Marktwachstum im Prognosezeitraum behindert wird.

Marktchancen

1. Das Vorkommen großer Datenanalysen kann lukrative Wachstumschancen zeigen

Die Mehrheit der Unternehmen generiert eine große Menge an Daten aus ihrem Geschäftsbetrieb. Darüber hinaus verwenden viele Organisationen öffentliche Daten, externe Daten aus sozialen Medien und andere öffentliche Datenquellen, um die internen Daten zu ergänzen. Speicherung, Verarbeitung und Weitergabe dieser Daten sind die zentralen Herausforderungen, denen diese Unternehmen gegenüberstehen. Darüber hinaus sind in Big Data Analytics, Prozessoren und Speicher entscheidende IC-Komponenten. 3D IC spielt eine Schlüsselrolle bei der Kombination dieser beiden Komponenten und bietet Geschwindigkeit, hohe Bandbreite und senkt den Stromverbrauch.

2. Kooperationen zwischen Marktteilnehmern können Geschäftsmöglichkeiten bieten

Große Unternehmen auf dem Markt konzentrieren sich auf die Zusammenarbeit, um einen Wettbewerbsvorteil zu gewinnen und die Marktpräsenz zu verbessern. Zum Beispiel hat TSMC im September 2013 mit Cadence Design Systems Inc. zusammengearbeitet, um einen 3D-IC-Referenzstrom zu fertigen, der innovative 3D-Stacking ermöglicht. Im Mai 2013, STATS ChipPAC Ltd. kooperierte mit der Qualcomm Technologies Inc. und dem A*STAR Institute of Microelectronics, um Technologiebausteine für kleine verlorene Interposer zu liefern, die in 2.5D/3D ICs verwendet werden.

Abbildung 2: Globaler 3D-ICs-Marktwert (US$ Mn), 2017 - 2027

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Der globale 3D-ICs-Markt wurde auf US$ 7,521.4 bewertet Mn in 2019 und wird voraussichtlich einen Wert von US$ 38,252.9 erreichen Mn bis 2027 bei einem CAGR von 22,5% zwischen 2020 und 2027.

Markttendenzen

1. Multi-Chip-Verpackung ist ein großer Trend

Multi-Chip-Verpackung ist eine der aufstrebenden Trends im 3D-integrierten Schaltkreismarkt. Bei Multichip-Verpackungen werden eine Vielzahl von Transistoren in einer einzigen 3D-Integralschaltung verpackt. Dieser Ansatz ermöglicht eine bessere Interaktion zwischen Prozessor und Speicher; daher ist diese Art der Verpackung für Speicher erweiterte Anwendungen unerlässlich. Multi-Chip-Verpackungen sind eine der entscheidenden Entwicklungen, die das Wachstum des 3D-ICs-Marktes in naher Zukunft vorantreiben würden.

2. IntSim ist ein weiterer großer Trend

IntSim ist ein computergestütztes Design-Tool zur Simulation von 2D- und 3D-integrierten Schaltungen. Dieses Open-Source-Tool kann verwendet werden, um 2D- oder 3D-Chip-Leistung, eine Reihe von Metallstufen, die Größe und bestmögliche Größen von Metallniveaus abhängig von mehreren Designparametern und Technologie zu prognostizieren. Mit diesem Tool können Benutzer Skalierungstrends studieren und Chip-Designs minimieren.

Global 3D ICs Market - Auswirkungen von Coronavirus (Covid-19) Pandemic

Aufgrund der Pandemie von Covid-19 erlebten viele Branchen einen bedeutenden Wandel in ihrem Geschäft. Es gibt erhebliche Auswirkungen auf das Wachstum von 3D-ICs-Markt. Da Herstellungsvorgänge in vielen Ländern vorübergehend ausgesetzt werden, um das Coronavirus zu enthalten. Es gibt Mangel an 3D-ICs auf dem Markt durch weniger Produktion von 3D-ICs verursacht. Viele Hersteller wie Samsung, Xiaomi, OPPO und LG Display haben ihren Fertigungsbetrieb in China, Indien, Südkorea und in europäischen Ländern eingestellt. So hat OPPO Company im Mai 2020 seinen Betrieb in Noida abgeschaltet, da sechs Mitarbeiter Coronavirus positiv testen. Darüber hinaus wird durch diese Pandemie die Nachfrage nach diesen integrierten 3D-IC-Geräten durch Lockdown in mehreren Ländern verschärft.

Wettbewerbsbereich

Hauptakteure im globalen 3D-ICs-Markt sind Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd., MonolithIC 3D Inc., XILINX, Inc., Elpida Memory, Inc. (Micron Technology, Inc.), The 3M Company, Ziptronix, Inc., STATS ChipPAC Ltd., United Microelectronics Corporation und Tezzaron Semiconductor Corporation.