MEMS-Verpackungsmarktgrößenbericht, Anteil, Analyse und Prognose 2031

[Forschungsbericht] Der MEMS-Verpackungsmarkt wird voraussichtlich von 40,46 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022 auf 96,65 Milliarden US-Dollar im Jahr 2030 wachsen; Von 2022 bis 2030 wird ein durchschnittliches jährliches Wachstum von 11,6 % prognostiziert.

MEMS-VerpackungsmarktAnalystenperspektive:

Fortschritte bei mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) konzentrierten sich in der Vergangenheit auf die Funktionalität und Empfindlichkeit von Geräten. Aufgrund der großen Vielfalt an Geräteabmessungen und gerätespezifischen Gehäusen ist die Verpackung von MEMS-Geräten jedoch zu einem Engpass geworden. Trotz der Tatsache, dass der Markt für MEMS-Verpackungen voraussichtlich doppelt so schnell wachsen wird wie der Sektor für integrierte Schaltkreise (IC), bleiben MEMS-Verpackungen eine der am wenigsten untersuchten Komponenten der MEMS-Technologie und machen bis zu 20–40 % des gesamten Materials aus Montagekosten. Eine entscheidende Herausforderung ist die Sauberkeit der MEMS-Geräteoberflächen nach dem Verpacken, da Verunreinigungen die Geräteleistung und -zuverlässigkeit beeinträchtigen können.

Um diese Bedenken auszuräumen, gibt es mehrere Opfer-Luftspalte auf Polymerbasis MEMS-Verpackung als kostengünstige, saubere, IC-kompatible, großvolumige, halbhermetische Verpackungslösung auf Waferebene. Ziel ist es, die mobilen MEMS-Komponenten in einer Schutzhülle zu stabilisieren und zu sichern, sodass der MEMS-Chip wie ein integrierter Schaltkreis (IC) behandelt werden kann und von einer kostengünstigen IC-Verpackung in großen Stückzahlen wie Lead-Frame oder Kunststoff profitiert Überformung. Die vollständige thermische Zersetzung eines Opferpolymers, Poly(propylencarbonat) (PPC), eingekapselt mit Überzugsmaterialien wie BCB (Cyclotene) und Epoxidformmasse (EMC), und die Permeation von PPC-Zersetzungsprodukten durch die Überzugsmaterialien werden verwendet der Prozess der Luftspaltbildung.

Der Markt wächst schnell aufgrund der zahlreichen Vorteile, die diese Geräte bieten, wie z. B. ihre geringe Größe, geringer Stromverbrauch und große Zuverlässigkeit. Der wachsende Wunsch nach Miniaturisierung ist einer der Haupttreiber des MEMS-Verpackungsmarktes. MEMS-Geräte werden aufgrund ihrer kompakten Abmessungen immer attraktiver, da elektronische Geräte immer kleiner werden. Mit der wachsenden Beliebtheit tragbarer Elektronik steigt die Nachfrage nach noch kleineren und anpassungsfähigeren MEMS-Geräten.

MEMS-Geräte profitieren auch von der wachsenden Nachfrage nach elektronischer Systemzuverlässigkeit und Sicherheit. Da das Anwendungsspektrum von MEMS immer größer wird, steigt auch die Nachfrage nach Komponenten, die rauen Umgebungen oder extremen Bedingungen standhalten, in einen kompakten Formfaktor passen und zuverlässig funktionieren. MEMS-Geräte benötigen aus verschiedenen Gründen Gehäuse, und diese Gehäuse sind ein wichtiger Bestandteil des Systems, da sie als Schnittstelle zwischen dem echten MEMS und dem Rest des Geräts und dem Rest der Welt dienen.

Überblick über den MEMS-Verpackungsmarkt:

Es wird erwartet, dass die Nachfrage des MEMS-Verpackungsmarkts aufgrund der weltweiten Nachfrage nach intelligenten Automobillösungen wächst erhebt sich. Der wachsende Bedarf an vernetzten Geräten und Unterhaltungselektronik dürfte den Sensormarkt ankurbeln. Darüber hinaus nimmt die weltweite Nutzung industrieller Sensoren aufgrund der zunehmenden Anwendungen von Sensoren zu, was die Nachfrage nach MEM-Geräten ankurbelt. Die MEMS-Verpackung hat sich von der Verpackung von MEMS-Geräten zur Verpackung von MEMS-Systemen entwickelt, da die Anwendungen von MEMS-Geräten dramatisch zugenommen haben. Innovative und effiziente Verpackungstechniken sowie innovative Verpackungsmaterialien werden immer wichtiger.

Zu den treibenden Entwicklungen auf dem Markt gehört die jüngste technologische Entwicklung der CMOS-kompatiblen MEMS-Fertigung Techniken für das Niedertemperatur-Waferbonden und andere Einzelchip-Integrationen. Eine weitere Neuentwicklung ist die Verwendung nackter Waferstapel für kostengünstige, bleifreie Halbleiterverpackungen. Dies ermöglicht die Herstellung kostengünstiger Verpackungen mit kleinen Stiften für die Massenfertigung. Die wachsende Beliebtheit von MEMS befeuert auch die neue Nachfrage auf dem Markt für eingebettete MEMS-Gehäuse. Die Technologie ist auf dem MEMS-Verpackungsmarkt nicht neu, aber ihre hohen Kosten und geringen Erträge haben sie trotz des enormen Potenzials für zukünftige Verbesserungen auf Nischenanwendungen beschränkt. Fortschritte bei Bluetooth- und HF-Modulen sowie der Aufstieg von WiFi-6 werden mit Sicherheit die Investitionen in diese Technologie ankurbeln.

Die zunehmende Beliebtheit von MEMS-Geräten treibt auch MEMS voran Verpackungsanbieter werden aufgefordert, neuartigere Verpackungsstrategien zu entwickeln, um die Effizienz und Betriebsleistung dieser Geräte zu verbessern. T-SMART, ein bedeutendes Halbleiterfertigungsunternehmen im Jahr 2021, entwickelt eine neue MEMS-Verpackungsmethode basierend auf heterogener Integration für den Thermopile-Sensor. Darüber hinaus ist die MEMS-Verpackung laut IEEE aufgrund der Vielfalt der MEMS-Geräte und der Notwendigkeit, dass mehrere Geräte gleichzeitig mit der Umgebung in Kontakt stehen und von dieser abgeschirmt sein müssen, schwieriger zu gestalten als die IC-Verpackung. Bei der MEMS-Verpackung treten auch Probleme wie Chip-Handhabung, Chip-Befestigung, Grenzflächenspannung und Ausgasung auf. Diese neuartigen MEMS-Verpackungsprobleme erfordern sofortige Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten.

Strategische Einblicke

< strong>Markttreiber für MEMS-Verpackungen:

Es wird erwartet, dass die zunehmende Akzeptanz von Smartphones und vernetzten Geräten die Nachfrage auf dem MEMS-Verpackungsmarkt ankurbeln wird

Weltweit nimmt die Zahl der Smartphone-Nutzer rasant zu. Verbraucher wechseln zu Smartphones, um die verschiedenen Funktionen zu nutzen, die sie bieten, wie Konnektivität, Bezahlen, Spiele, Fotografie und GPS. Da in der Hardware von Smartphones verschiedene Sensoren integriert sind, um diese Funktionalität zu ermöglichen, wird erwartet, dass sich die wachsende Zahl von Smartphone-Nutzern positiv auf das untersuchte Marktwachstum auswirken wird. Darüber hinaus verändern MEMS-Technologien den Unterhaltungselektroniksektor. Hersteller von Geräten der Unterhaltungselektronik verwandeln Standardgeräte in vernetzte Geräte, die problemlos über Smartphones ferngesteuert werden können, indem sie die MEMS-Mikrofone und CMOS-Bildsensoren kombinieren, die in allen Smartphones und Tablets zu finden sind.   

Marktsegmentanalyse für MEMS-Verpackungen:

Basierend auf dem Produkttyp wird der Markt in Sensortyp und Endbenutzer segmentiert. Das Segment der Sensortypen ist weiter unterteilt in optische Sensoren, Trägheitssensoren, Umgebungssensoren, Ultraschallsensoren, HF-MEMS und andere. Der Endverbraucher ist weiter in Automobile, Mobiltelefone, Unterhaltungselektronik, medizinische Systeme, Industrie und Sonstige unterteilt. Zu den Trägheitssensoren gehören Beschleunigungsmesser und Gyroskope, die in Geräten wie Smartphones zur Bewegungserkennung, Navigation und Bildstabilisierung verwendet werden. In MEMS-Gehäusen sind diese Sensoren integriert, um präzise Messungen und zuverlässige Leistung zu gewährleisten. Optische Sensoren wie Umgebungslichtsensoren und Näherungssensoren werden in Smartphones, Kameras und anderen Geräten eingesetzt. MEMS-Gehäuse optimieren ihre Integration, bewahren die Genauigkeit und verbessern die Haltbarkeit unter verschiedenen Umgebungsbedingungen. Umweltsensoren MEMS-Gehäuse für Umweltsensoren wie Temperatur-, Feuchtigkeits- und Drucksensoren sind für Anwendungen in Smart Homes, Industrieumgebungen und Wetterüberwachung von entscheidender Bedeutung. Es schützt die empfindlichen Komponenten vor äußeren Einflüssen und sorgt so für genaue Messwerte. Ultraschallsensoren werden in Anwendungen wie Abstandsmessung, Objekterkennung und medizinischer Bildgebung eingesetzt und profitieren von MEMS-Gehäusen, indem sie kompakte, zuverlässige und effiziente Lösungen bieten. MEMS-Gehäuse verbessern ihre Leistung und behalten gleichzeitig einen kleinen Formfaktor bei. Auf dem Markt liegt der Fokus auf Miniaturisierung, Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz, um den Anforderungen verschiedener Branchen wie Unterhaltungselektronik, Automobil, Gesundheitswesen und Industrieautomation gerecht zu werden. Die Integration dieser Sensoren in MEMS-Gehäuse erleichtert die Entwicklung fortschrittlicher und kompakter Geräte mit verbesserter Funktionalität. Dies ist die Markteinführung.

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Regionale Analyse:

Auf dem Markt sind aufgrund von Faktoren wie höheren Forschungs- und Entwicklungskapazitäten einige der größten Halbleiterunternehmen vertreten und Technologieunternehmen wie Intel, Dell und andere sowie eine höhere Durchdringung elektronischer Geräte, IoT und fortschrittlicher Automobiltechnologien ist die nordamerikanische Region traditionell ein wichtiger Anteilseigner der globalen Elektronikindustrie. Beispielsweise gilt die Region als Vorreiter bei der Einführung von ADAS-fähigen Automobilen und autonomen Mobilitätssystemen. Nach Angaben der Deutschen Bank belief sich die Produktion von ADAS-Fahrzeugen in den Vereinigten Staaten im Jahr 2021 auf 18,45 Millionen Einheiten.

MEMS-Geräte werden zunehmend von Automobilunternehmen eingesetzt, um ihren Fahrzeugen einzigartige Funktionen zu verleihen. MEMS-basierte LiDARs waren beispielsweise eine Option für autonome/fahrerlose Automobile, Industrieroboter, UAVs usw.; Im September 2021 beauftragte General Motors Cepton mit der Lieferung von MEME-basierten LiDAR für die Produktion im Jahr 2023. Der Cepton LiDAR soll von General Motors verwendet werden, um die ADAS-Fähigkeiten für autonome Notbremsung und Fußgängererkennung zu verbessern und sein zukünftiges Ultra Cruise-System zu ermöglichen. Unternehmen konzentrieren sich auch auf die Entwicklung modernster Sensoren und die Anerkennung ihrer kreativen Produkte. Beispielsweise gewann Unisem, ein nordamerikanischer und globaler Anbieter von Halbleitermontage- und Testdienstleistungen, den Packaging Process Showdown auf dem MEMS and SENSORS Technical Congress (MSTC) im April 2022 für seine Präsentation „MEMS Cavity“.

Markt für MEMS-VerpackungenAnalyse der Hauptakteure:

Die Marktanalyse für MEMS-Verpackungen besteht aus Akteure wie AAC Technologies, Analog Devices, Inc, Bosch Sensortec GmbH, ChipMos Technologies Inc, Infineon Technologies AG, MEMSCAP, Orbotech Ltd, Texas Instruments Incorporated, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited, TDK Corporation gehören zu den Akteuren auf dem Markt.< /span>

Neueste Entwicklungen auf dem MEMS-Verpackungsmarkt:

Anorganische und organische Strategien wie Fusionen und Akquisitionen werden von den Unternehmen am Markt sehr gut angenommen. Nachfolgend sind einige wichtige Marktentwicklungen aufgeführt: 

• Im August 2022 veröffentlichte MEMSIC, ein Anbieter von MEMS-Technologielösungen, das erster MEMS 6-Achsen-Inertialsensor (IMU) MIC6100AL. Das Produkt integriert ein 3-Achsen-Gyroskop und einen 3-Achsen-Beschleunigungsmesser, die interaktive Bewegungserkennungssysteme wie Gamecontroller und intelligente Fernbedienungen mit empfindlicher Erfassung unterstützen und das Benutzererlebnis erheblich verbessern können. MEMSIC verfügt über ein starkes Algorithmenteam, das Benutzern Algorithmusunterstützung bietet, die den Anforderungen umfangreicher Anwendungsszenarien gerecht wird.
• Im Februar 2022 stellte STMicroelectronics seine dritte Generation von MEMS-Sensoren vor. Die neuen Sensoren ermöglichen den nächsten Leistungs- und Funktionssprung für Verbrauchermobile und intelligente Industrien, das Gesundheitswesen und den Einzelhandel.
• Im Mai 2023 entwickelte Horizon Microtechnologies eine vorlagenbasierte 3D-Mikrofabrikationsmethode, die zusätzliche Funktionalität bietet zu Mikro-AM-Teilen aus Kunststoff und hat Potenzial für die Verpackung von mikroelektrisch-mechanischen Systemen (MEMS).
• Im April 2022 gewann Unisem, einer der weltweiten Anbieter von Halbleitermontage- und Testdienstleistungen, die Verpackung Prozess-Showdown bei MEMS & Sensors Technical Congress (MSTC) für seine Präsentation „MEMS Cavity Packages – The Applications, Options and Considerations“. Mehr als 100 Konferenzteilnehmer entschieden sich für Unisem und versammelten sich vom 26. bis 27. April im David Brower Center in Berkeley, Kalifornien, um Einblicke in die neuesten MEMS- und Sensortrends und -innovationen zu erhalten. SEMI-MEMS & Die Sensors Industry Group (MSIG) veranstaltet die Veranstaltung.