A demanda e a produção diversificadas de embalagens avançadas em diferentes mercados estão impulsionando o tamanho desse mercado de US$ 38 bilhões para US$ 79 bilhões até 2030. Esse crescimento é alimentado por diversas demandas e desafios, mas mantém uma tendência contínua de alta. Essa versatilidade permite que as embalagens avançadas sustentem a inovação e a adaptação constantes, atendendo às necessidades específicas de diferentes mercados em termos de produção, requisitos técnicos e preços médios de venda.
No entanto, essa flexibilidade também representa riscos para a indústria de embalagens avançadas quando certos mercados enfrentam recessões ou flutuações. Em 2024, as embalagens avançadas se beneficiam do rápido crescimento do mercado de data centers, enquanto a recuperação de mercados de massa, como o de dispositivos móveis, é relativamente lenta.
A cadeia de suprimentos de embalagens avançadas é um dos subsetores mais dinâmicos dentro da cadeia de suprimentos global de semicondutores. Isso se deve ao envolvimento de diversos modelos de negócios além da tradicional OSAT (Montagem e Teste de Semicondutores Terceirizados), à importância geopolítica estratégica do setor e ao seu papel crucial em produtos de alto desempenho.
Cada ano traz suas próprias restrições que remodelam o cenário da cadeia de suprimentos de embalagens avançadas. Em 2024, diversos fatores-chave influenciam essa transformação: limitações de capacidade, desafios de rendimento, materiais e equipamentos emergentes, necessidades de investimento de capital, regulamentações e iniciativas geopolíticas, demanda explosiva em mercados específicos, padrões em evolução, novos participantes e flutuações nos preços das matérias-primas.
Inúmeras novas alianças surgiram para abordar de forma colaborativa e ágil os desafios da cadeia de suprimentos. Tecnologias-chave de embalagens avançadas estão sendo licenciadas para outros participantes, visando facilitar a transição para novos modelos de negócios e lidar com as limitações de capacidade. A padronização de chips está sendo cada vez mais enfatizada para promover aplicações mais amplas, explorar novos mercados e reduzir os custos de investimento individuais. Em 2024, novos países, empresas, instalações e linhas piloto começaram a investir em embalagens avançadas — uma tendência que continuará em 2025.
A embalagem avançada ainda não atingiu a saturação tecnológica. Entre 2024 e 2025, a embalagem avançada alcançará avanços recordes, e o portfólio tecnológico se expandirá para incluir novas versões robustas de tecnologias e plataformas de embalagem avançada existentes, como a mais recente geração do EMIB e do Foveros da Intel. A embalagem de sistemas CPO (Chip-on-Package Optical Devices) também está ganhando destaque na indústria, com novas tecnologias sendo desenvolvidas para atrair clientes e expandir a produção.
Os substratos de circuitos integrados avançados representam outra indústria intimamente relacionada, compartilhando roteiros, princípios de design colaborativo e requisitos de ferramentas com a embalagem avançada.
Além dessas tecnologias essenciais, diversas tecnologias "invisíveis e poderosas" estão impulsionando a diversificação e a inovação das embalagens avançadas: soluções de fornecimento de energia, tecnologias de encapsulamento, gerenciamento térmico, novos materiais (como vidro e materiais orgânicos de última geração), interconexões avançadas e novos formatos de equipamentos/ferramentas. De dispositivos móveis e eletrônicos de consumo à inteligência artificial e data centers, as embalagens avançadas estão adaptando suas tecnologias para atender às demandas de cada mercado, permitindo que seus produtos de última geração também satisfaçam as necessidades do mercado.
O mercado de embalagens de alta qualidade deverá atingir US$ 8 bilhões em 2024, com expectativas de ultrapassar US$ 28 bilhões até 2030, refletindo uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 23% de 2024 a 2030. Em termos de mercados finais, o maior mercado de embalagens de alto desempenho é o de "telecomunicações e infraestrutura", que gerou mais de 67% da receita em 2024. Em seguida, vem o mercado de "dispositivos móveis e eletrônicos de consumo", que é o mercado de crescimento mais rápido, com uma CAGR de 50%.
Em termos de unidades de embalagem, espera-se que as embalagens de alta qualidade apresentem uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 33% entre 2024 e 2030, passando de aproximadamente 1 bilhão de unidades em 2024 para mais de 5 bilhões de unidades em 2030. Esse crescimento significativo se deve à forte demanda por embalagens de alta qualidade, e o preço médio de venda é consideravelmente mais alto em comparação com embalagens menos avançadas, impulsionado pela transferência de valor da etapa inicial para a etapa final, devido às plataformas 2.5D e 3D.
A memória empilhada 3D (HBM, 3DS, 3D NAND e CBA DRAM) é a que mais contribui para o crescimento do mercado, com previsão de representar mais de 70% da participação até 2029. As plataformas de crescimento mais rápido incluem CBA DRAM, SoC 3D, interposers de silício ativos, stacks 3D NAND e pontes de silício embutidas.
As barreiras de entrada na cadeia de suprimentos de embalagens de alta tecnologia estão se tornando cada vez mais elevadas, com grandes fábricas de wafers e fabricantes integrados de dispositivos (IDMs) revolucionando o setor de embalagens avançadas com suas capacidades de front-end. A adoção da tecnologia de colagem híbrida torna a situação ainda mais desafiadora para os fornecedores de OSAT (Outsourced Software Assembly and Testing), já que apenas aqueles com capacidade de fabricação de wafers e recursos suficientes podem suportar perdas significativas de rendimento e investimentos substanciais.
Até 2024, os fabricantes de memória representados por Yangtze Memory Technologies, Samsung, SK Hynix e Micron dominarão o mercado de encapsulamento de alta tecnologia, detendo 54% do segmento. Isso se deve ao desempenho superior da memória 3D em comparação com outras plataformas em termos de receita, produção e rendimento de wafers. De fato, o volume de compras de encapsulamento de memória supera em muito o de encapsulamento lógico. A TSMC lidera com 35% de participação de mercado, seguida de perto pela Yangtze Memory Technologies com 20%. Espera-se que novos entrantes, como Kioxia, Micron, SK Hynix e Samsung, penetrem rapidamente no mercado de NAND 3D, conquistando participação de mercado. A Samsung ocupa o terceiro lugar com 16% de participação, seguida pela SK Hynix (13%) e Micron (5%). À medida que a memória 3D continua a evoluir e novos produtos são lançados, espera-se que a participação de mercado desses fabricantes cresça de forma consistente. A Intel vem logo em seguida com 6% de participação.
Os principais fabricantes de semicondutores OSAT, como Advanced Semiconductor Manufacturing (ASE), Siliconware Precision Industries (SPIL), JCET, Amkor e TF, continuam atuando ativamente nas operações finais de embalagem e teste. Eles buscam conquistar participação de mercado com soluções de embalagem de alta tecnologia baseadas em fan-out de ultra-alta definição (UHD FO) e interposers de moldes. Outro aspecto fundamental é a colaboração com as principais fundições e fabricantes de dispositivos integrados (IDMs) para garantir a participação nessas atividades.
Hoje, a produção de embalagens de alta qualidade depende cada vez mais de tecnologias de front-end (FE), com a colagem híbrida emergindo como uma nova tendência. A BESI, por meio de sua colaboração com a AMAT, desempenha um papel fundamental nessa nova tendência, fornecendo equipamentos para gigantes como TSMC, Intel e Samsung, que disputam a liderança do mercado. Outros fornecedores de equipamentos, como ASMPT, EVG, SET e Suiss MicroTech, bem como Shibaura e TEL, também são componentes importantes da cadeia de suprimentos.
Uma das principais tendências tecnológicas em todas as plataformas de encapsulamento de alto desempenho, independentemente do tipo, é a redução do espaçamento entre as interconexões — uma tendência associada a vias através do silício (TSVs), TMVs, microbumps e até mesmo à colagem híbrida, sendo esta última a solução mais radical. Além disso, espera-se também uma redução no diâmetro das vias e na espessura dos wafers.
Esse avanço tecnológico é crucial para a integração de chips e chipsets mais complexos, permitindo processamento e transmissão de dados mais rápidos, além de menor consumo de energia e perdas, o que, em última análise, possibilita maior densidade de integração e largura de banda para as futuras gerações de produtos.
A interconexão híbrida 3D de SoCs parece ser um pilar tecnológico fundamental para a próxima geração de embalagens avançadas, pois permite espaçamentos de interconexão menores, ao mesmo tempo que aumenta a área de superfície total do SoC. Isso possibilita possibilidades como o empilhamento de chipsets a partir de chips SoC particionados, viabilizando, assim, embalagens integradas heterogêneas. A TSMC, com sua tecnologia 3D Fabric, tornou-se líder em embalagens 3D de SoCs utilizando interconexão híbrida. Além disso, espera-se que a integração chip-to-wafer comece com um pequeno número de stacks de DRAM HBM4E de 16 camadas.
A integração heterogênea e de chipsets é outra tendência fundamental que impulsiona a adoção de encapsulamento HEP, com produtos atualmente disponíveis no mercado que utilizam essa abordagem. Por exemplo, o Sapphire Rapids da Intel utiliza EMIB, o Ponte Vecchio utiliza Co-EMIB e o Meteor Lake utiliza Foveros. A AMD é outra grande fornecedora que adotou essa abordagem tecnológica em seus produtos, como os processadores Ryzen e EPYC de terceira geração, bem como a arquitetura de chipset 3D no MI300.
A Nvidia também deverá adotá-lo em sua próxima geração de chipsets, a série Blackwell. Como já anunciaram grandes fornecedores como Intel, AMD e Nvidia, espera-se que mais componentes com chips particionados ou replicados estejam disponíveis no próximo ano. Além disso, essa abordagem deverá ser adotada em aplicações ADAS de ponta nos próximos anos.
A tendência geral é integrar mais plataformas 2.5D e 3D em um mesmo encapsulamento, o que alguns na indústria já chamam de encapsulamento 3.5D. Portanto, esperamos ver o surgimento de encapsulamentos que integrem chips SoC 3D, interposers 2.5D, pontes de silício embutidas e componentes ópticos co-encapsulados. Novas plataformas de encapsulamento 2.5D e 3D estão no horizonte, aumentando ainda mais a complexidade do encapsulamento em física de altas energias.
Data da publicação: 11 de agosto de 2025