In halfgeleiderverpakkingen gebruiken high-performance processors vaak FCBGA (Flip-Chip Ball Grid Array)-verpakkingen. Gezien het aanzienlijke stroomverbruik van deze processors, vereisen ze efficiëntere thermische beheersystemen. Indium (In), bekend om zijn uitstekende thermische geleidbaarheid, is naar voren gekomen als een potentieel ideaal vervangingsmiddel voor traditionele thermische interfacematerialen (TIM) in producten met een grote verpakking, wat een betere warmteafvoer belooft.
Groei van de FCBGA-markt wordt aangestuurd door vraag naar netwerken, auto's, AI en servers
In 2023 bereikte de FCBGA-verpakkingsmarkt ongeveer $12,653 miljard. Met de aanhoudende vraag van sectoren zoals netwerken, automotive, kunstmatige intelligentie (AI) en serverinfrastructuur, zal deze markt naar verwachting groeien tot $16,9 miljard in 2027, met een samengestelde jaarlijkse groei (CAGR) van 8,8%.
Verwacht wordt dat de pc-markt zal groeien door de vraag naar AI
Volgens onderzoek van Canalys stegen de wereldwijde pc-verzendingen met 3,8% in Q1 2024, wat neerkomt op 57,2 miljoen eenheden. Deze trend zal naar verwachting leiden tot een totaal van 265 miljoen verzonden pc-eenheden tegen het einde van 2024, wat een stijging van 8% op jaarbasis weerspiegelt. Canalys merkt ook op dat AI waarschijnlijk een belangrijke motor zal worden voor de groei van de pc-markt, waarbij de wereldwijde AI-pc-verzendingen dit jaar naar verwachting 48 miljoen eenheden zullen bereiken, goed voor 18% van de totale pc-verzendingen. Tegen 2025 zullen de AI-pc-verzendingen naar verwachting de 100 miljoen eenheden overschrijden, wat neerkomt op 40% van de pc-markt, met een CAGR van 44% van 2024 tot 2028.
Hoogwaardige processorbehuizing: FCBGA + indium voor superieure warmteafvoer
Op de computermarkt wordt verwacht dat de CPU-verkoop in 2024 zal herstellen en $71 miljard zal bereiken, een stijging van 23% jaar op jaar. Daarnaast ervaren datacenters en AI-servers een snelle groei die wordt aangewakkerd door de digitale economie en AI, waarbij de GPU-markt naar verwachting zal groeien tot $94 miljard, een stijging van 88% ten opzichte van het voorgaande jaar.
Veel high-performance processors gebruiken FCBGA-behuizingen in combinatie met indiumplaten, wat de warmteafvoer aanzienlijk verbetert. Deze behuizingsstructuur is nu te zien in verschillende opvallende AI-pc-chips, waaronder Apple's M1 Pro, Intel's Ultra 9 185H en AMD's Ryzen 7735U. Naarmate de rekenvereisten en productgroottebeperkingen evolueren, zullen fabrikanten waarschijnlijk FCBGA + indium met MCM (multi-chip module)-behuizingen gebruiken, zoals te zien is in Intel's Ultra 9 185H-model.
AI PC-markt: de opkomst van AI-chips en grote spelers in de industrie
Net als bij traditionele pc's is de kerncomponent van een AI-pc de chip. AI-pc's vereisen echter veel meer rekenkracht, wat een nieuw tijdperk inluidt op de chipmarkt. Toonaangevende bedrijven, waaronder NVIDIA, Intel en Qualcomm, positioneren zichzelf als koplopers in deze opkomende AI-pc-trend, wat innovatie en prestatie-eisen stimuleert.
AI Server Packaging: Optimalisatie van de kracht voor training en inferentie
In AI-serverarchitectuur omvat hardware doorgaans high-performance CPU's, GPU's, TPU's, speciale AI-versnellers en aanzienlijke geheugen- en opslagbronnen. AI-serverchips worden doorgaans opgesplitst in trainings- en inferentietypen. Inferentiegerichte chips worden vaak verpakt met FCBGA + indium, terwijl trainingschips doorgaans FCBGA + MCM + indium gebruiken, wat zorgt voor verbeterd warmtebeheer.
De rol van ADAS en FCBGA Packaging bij autonoom rijden
Autonoom rijden is ook een belangrijke groeimotor voor de FCBGA-verpakkingsmarkt. Op de wereldwijde markt worden ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) geleid door bedrijven als NVIDIA, Qualcomm en Mobileye, met binnenlandse spelers als Horizon Robotics en Black Sesame Technology die stappen maken. Veel ADAS-chips, waaronder high-computation central computing SoC's (gericht op meer dan 1000 TOPS), vertrouwen op FCBGA + indium-verpakking om te voldoen aan strenge normen voor thermisch beheer, verwerkingskracht en betrouwbaarheid.
Conclusie: FCBGA + Indium Packaging zet de standaard voor toekomstige verwerkers
Naarmate de vraag naar hoogwaardige, door AI aangestuurde apparaten in alle sectoren groeit, wordt FCBGA-verpakking, met name in combinatie met indium, gepositioneerd als een cruciale innovatie. Deze verpakkingsaanpak voldoet aan de toenemende vraag naar verwerking met hoog vermogen en zorgt tegelijkertijd voor superieure thermische efficiëntie, waardoor next-generation computing voor AI, datacenters, autonoom rijden en meer mogelijk wordt.