Vier sleuteltrends die de toekomst van de halfgeleiderindustrie vormgeven

Halfgeleider apparaten bevatten elektronische circuitcomponenten gemaakt van materialen zoals silicium, die geen goede isolatoren of geleiders zijn. Deze apparaten zijn compact, betrouwbaar, kosteneffectief te produceren en spelen een sleutelrol in het aANDRIJVEN van veel van de cutting-edge digitale apparaten die vandaag in gebruik zijn.

De groei van de mondiale halfgeleiderindustrie de afgelopen jaren kan bijvoorbeeld toegeschreven worden aan de wereldwijde vraag naar digitale apparaten, communicatie-elektronica en toepassingen aangedreven door het Internet of Things (IoT). Vandaag de dag top producten – van smartwatches tot slimme huizen tot slimme apparaten – worden gedefinieerd door hun digitale mogelijkheden, en halfgeleidertechnologie maakt het allemaal mogelijk.

Op basis van huidige projecties van Deloitte, zijn wereldwijde halfgeleiderverkopen op koers om $542,64 miljard op te leveren in omzet tot 2022, en 39,5% van die omzet zal voortkomen uit communicatie en verbonden consumentenelektronica alleen.

Productteams en fabricanten kunnen in de dynamische en ongelooflijk lucratieve halfgeleiderindustrie tapen door consumentenelektronica behuizingen te creëren voor halfgeleiderapparaten. Deze behuizingen sluiten intelligente chips in het product in en garanderen dat het correct functioneert. Fabrikanten zouden deze vier sleutel halfgeleiderindustrie trends in gedachten moeten houden naarmate ze de kans grijpen om een voet aan de grond te krijgen in dit groeiende veld.

1. Additieve productie gebruiken om kleinere connectors te bouwen

Halfgeleidertechnologie is zo gevorderd de afgelopen jaren dat chips ongelooflijk dicht zijn geworden. De wet van Moore – de wijd verbreide perceptie dat het aantal transistors op een microchip elke twee jaar verdubbelt – is in volle werking, maar, paradoxaal genoeg, lijkt de wet van Moore ook te vervlakken in de halfgeleiderindustrie. Naarmate de complexiteit van halfgeleidertechnologie toeneemt, hebben fabricanten en ingenieurs moeilijker meer complexiteit op chips te passen. Hetzelfde geldt voor de connectors en elektronische behuizingen die bij die chips horen.

Additieve productie is de productiemethode het best geschikt voor het passen van talloze verbindingspunten op een klein, ongelooflijk ingewikkeld deel, en halfgeleiderapparaatfabrikanten nemen er nota van. Injectiegieten was de productiemethode van keuze voor deze delen, maar halfgeleiderbedrijven hebben gerealiseerd dat ze de natuurlijke productiviteitslimieten van deze techniek bereikt hebben en kenmerken niet kleiner gemaakt kunnen worden.

Met 3D-printen kunnen ingenieurs complexe geometrieën produceren en aanpassen, ontwerpen creëren die veilig zijn voor draadkanalen en warmte zullen disperseren voor PCB-componenten, en dit sneller en kosteneffectiever doen dan met traditionele productie. Ook kunnen deze connectors een vergelijkbare uitstraling en gevoel hebben als injecteergegoten delen. Fabrikanten die gespecialiseerd zijn in additieve productie hebben een enorme kans om te partneren met opkomende halfgeleiderfabrikanten.

2. Groeiende vraag naar behuizingen compatibele met draadloze transmissie

Dankzij Industrie 4.0 en IoT, zijn draadloze apparaten de norm geworden voor zowel commerciële als industriële toepassingen. Halfgeleidersensoren, zoals die in temperatuurgecontroleerde magazijnen of vrachtwagens, hebben behuizingen nodig gemaakt van materialen die draadloze en radiofrequentie (RF) signalen doorlaten.

Als zodanig zien halfgeleiderfabrikaten een toename in vraag naar polycarbonaat en glasvezel behuizingen. Deze materialen stellen de vrije transmissie van draadloze signalen in, bieden uitstekende connectiviteit, kunnen hoge temperaturen weerstaan, en bieden goede impactweerstand. Materialen zoals polycarbonaat en glasvezel zullen populairder worden naarmate halfgeleiderfabrikanten in de energie- en utilitysector meer IoT-sensoren in hun netwerken opnemen.

3. Toegenomen uitbesteding om bij de vraag te blijven

Verschillende decennia geleden, besteedden halfgeleiderbedrijven verpakking en eindtesten uit omdat deze gezien werden als laag-niveau functies die een product niet zouden maken of breken. Nu hebben veel van deze zelfde bedrijven het exacte tegenovergestelde standpunt. De meeste halfgeleiderbedrijven vandaag besteden front-end die productie uit om de hoge kosten van nieuwe procesontwikkeling te delen, die in de hoogte zijn geschooten.

Additieve productiebedrijven met wereldwijde productienetwerken hebben het meest te winnen van dit nieuw gevonden belang in uitbesteding. De Azië-Pazifik regio maakte 70% van de halfgeleiderverkopen uit in 2018 en Technavio schat dat 35% van de toekomstige groei in de industriële elektronische behuizingenmarkt zal oorsprongen vinden in APAC tussen 2020 en 2024. Dat zou 35% van $9,49 miljard kunnen bedragen tot 2025.

Aangezien halfgeleiderfabrikanten al de waarde van uitbesteding voor hun front-end behoeften hebben gezien, zullen ze de kans grijpen om elektronische behuizingen te bouwen met een additief productiebedrijf dat connecties heeft in vasteland China, Japan, Zuid-Korea en Taiwan.

4. Een mondiale verschuiving naar milieuvriendelijke productie

De Verenigde Staten hebben historisch gezien vertrouwd op fossiele brandstoffen – steenkool, olie en aardgas – om aan de energievraag te voldoen en hoewel de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen iets gedaald is naar ongeveer 80%, zijn veel consumenten en fabrikanten bezorgd over wereldwijde energieverbruik. Dit heeft een golf van belang in hernieuwbare alternatieve energiebronnen teweeggebracht, en halfgeleiderapparaatfabrikanten zijn uniek gepositioneerd om te profiteren van deze trend.

Zonne- en windenergie worden wijd beschouwd als veilig en vervuilingvrij, maar stroom uit deze bronnen vereist gevoelige elektrische componenten die systeemfalen kunnen veroorzaken als ze blootgesteld zijn aan harde weersomstandigheden. Daarom gebruiken fabrikanten in de energiesector elektrische behuizingen om hun apparatuur te beschermen en de veiligheid te verbeteren terwijl ze eco-bewust blijven. Deze trend zal de elektrische behuizingenmarkt blijven drijven – Mordor Intelligence rapporten wijzen erop dat de markt zal groeien met een samengestelde jaargroei van 8,57% tussen 2020 en 2025.

Additieve fabricanten kunnen de planeet (en hun bottom lines) helpen door bronnen te wijden aan het fabriceren van behuizingen die specifiek compatibel zijn met zonne- en windenergiebronnen. Fabrikanten moeten ook alert blijven op kansen om behuizingen te bouwen van materialen zoals ultraviolet-beschermd acrylonitriel styreen acrylaat (ASA). Behuizingen gemaakt van corrosievrije materialen als ASA zullen binnenkort significante adoptie zien omdat ze apparatuur kunnen beschermen tegen de harde weersomstandigheden die hernieuwbare energiebronnen kunnen beschadigen.

De nieuwe grens in halfgeleidertechnologie

De halfgeleiderindustrie presenteert een fascinerende studie in producttrends omdat, in een steeds verbonden wereld, bijna elk digitaal apparaat in gebruik vandaag een halfgeleiderapparaat vereist. De mogelijkheden zijn oneindig en de industrie evolueert constant. De bovengenoemde technologische en milieutrends spreken slechts over een paar van de belangrijkste verschuivingen. Fabrikanten zouden een oog moeten houden op AI-chips, head-mounted displays in consumentenelektronica, en een piek in vraag naar halfgeleider-aangedreven elektronische veiligheidssystemen in de auto-industrie.

Bij Fast Radius hebben we onze vinger op de pols van de nieuwste trends in digitale productie en daarbuiten. Onze partners hebben de kans om op de begane grond van opwindende nieuwe projecten in te stappen en ons team van industrie-experts zal u helpen innoveren – van de eerste stappen in het ontwerpproces tot en met productie en fulfillment. Neem vandaag nog contact met ons op om te starten.

Voor meer trendrapporten, bekijk de andere industrie-inzichten in het Fast Radius resource center.

Klaar om uw delen te maken met Fast Radius?