Empat Tren Kunci yang Membentuk Masa Depan Industri Semikonduktor

Perangkat semikonduktor menampilkan komponen rangkaian elektronik yang terbuat dari material seperti silicone, yang bukan isolator atau konduktor yang baik. Perangkat ini kompak, andal, hemat biaya untuk diproduksi dan memainkan peran kunci dalam memajang banyak perangkat digital canggih yang digunakan saat ini.

Misalnya, pertumbuhan industri semikonduktor global selama beberapa tahun terakhir dapat diatribusikan pada permintaan global untuk perangkat digital, elektronik komunikasi, dan aplikasi yang didukung oleh Internet of Things (IoT). Produk teratas saat ini — dari jam tangan pintar hingga rumah pintar hingga peralatan rumah tangga pintar — ditentukan oleh kemampuan digital mereka, dan teknologi semikonduktor membuat semuanya menjadi mungkin.

Berdasarkan proyeksi saat ini dari Deloitte, penjualan semikonduktor global pada jalur untuk menghasilkan pendapatan sebesar $542.64 miliar pada tahun 2022, dan 39,5% dari pendapatan itu akan berasal dari elektronik konsumen yang terhubung dan komunikasi saja.

Tim produk dan produsen dapat menikmati industri semikonduktor yang dinamis dan sangat menguntungkan dengan menciptakan perumahan elektronik konsumen untuk perangkat semikonduktor. Perumahan ini menyematkan chip cerdas ke dalam produk dan memastikan bahwa berfungsi dengan benar. Produsen harus mempertimbangkan empat tren kunci industri semikonduktor ini saat mereka mengambil kesempatan untuk menduduki posisi di bidang yang tumbuh ini.

1. Menggunakan manufaktur aditif untuk membangun konektor yang lebih kecil

Teknologi semikonduktor telah maju sangat jauh selama bertahun-tahun sehingga chip menjadi sangat padat. Hukum Moore — persepsi yang luas bahwa jumlah transistor pada mikrochip melipat ganda setiap dua tahun — dalam penuh efek tetapi, paradoksalnya, hukum Moore juga tampak mereda di industri semikonduktor. Seiring meningkatnya kompleksitas teknologi semikonduktor, produsen dan insinyur kesulitan memasukkan lebih banyak kompleksitas ke dalam chip. Hal yang sama dapat dikatakan untuk konektor dan perumahan elektronik yang menyertai chip tersebut.

Manufaktur aditif adalah metode manufaktur yang paling cocok untuk memasang banyak titik koneksi pada bagian yang kecil dan sangat rumit, dan produsen perangkat semikonduktor mulai memperhatikannya. Cetak injeksi digunakan untuk menjadi metode manufaktur pilihan untuk bagian ini, tetapi perusahaan semikonduktor telah menyadari bahwa mereka telah mencapai batas produktivitas alami dari teknik ini dan fitur tidak dapat dibuat lebih kecil lagi.

Dengan cetak 3D, insinyur dapat memproduksi dan menyesuaikan geometri kompleks, menciptakan desain yang aman untuk saluran kabel dan akan mendistribusikan panas untuk komponen PCB, dan melakukannya lebih cepat dan hemat biaya daripada manufaktur tradisional. Juga, konektor ini dapat memiliki penampilan dan rasa yang mirip dengan bagian cetak injeksi. Produsen yang spesialis dalam manufaktur aditif memiliki kesempatan besar di sini untuk bekerjasama dengan produsen semikonduktor yang sedang berkembang.

2. Permintaan yang tumbuh untuk penutupan yang kompatibel dengan transmisi nirkabel

Berkat Industri 4.0 dan IoT, perangkat nirkabel telah menjadi norma untuk aplikasi komersial dan industri. Sensor semikonduktor, seperti yang ditemukan di gudang atau truk yang dikontrol suhu, membutuhkan penutupan terbuat dari material yang memungkinkan sinyal nirkabel dan radio frekuensi (RF) melewatinya.

Sebagai akibatnya, produsen semikonduktor melihat lonjakan permintaan untuk penutupan policarbonat dan fiberglas. Material ini memungkinkan transmisi bebas sinyal nirkabel, memberikan konektivitas yang sangat baik, dapat menahan suhu tinggi, dan menawarkan resistensi dampak yang baik. Material seperti policarbonat dan fiberglas akan menjadi lebih populer seiring produsen semikonduktor di sektor daya dan energi menyertakan lebih banyak sensor IoT dalam jaringan mereka.

3. Peningkatan outsourcing untuk mengejar permintaan

Beberapa dekade yang lalu, perusahaan semikonduktor meng-outsource kemasan dan pengujian akhir karena ini dianggap sebagai fungsi rendah yang tidak akan membuat atau merusak suatu produk. Sekarang, banyak dari perusahaan yang sama ini memiliki pandangan yang tepat sebaliknya. Mayoritas perusahaan semikonduktor saat ini meng-outsource pembuatan wafer depan untuk membagi biaya tinggi dari pengembangan proses baru, yang telah meningkat drastis.

Perusahaan manufaktur aditif dengan jaringan manufaktur global yang paling banyak mendapat manfaat dari minat baru ini dalam outsourcing. Wilayah Asia Pasien membentuk 70% penjualan semikonduktor pada tahun 2018 dan Technavio mengestimasi bahwa 35% pertumbuhan masa depan di pasar perumahan elektronik industri akan berasal dari APAC antara 2020 dan 2024. Itu bisa berjumlah 35% dari $9.49 miliar pada tahun 2025.

Karena produsen semikonduktor sudah melihat nilai outsourcing untuk kebutuhan depan mereka, mereka akan dengan senang hati mengambil kesempatan untuk membangun perumahan elektronik dengan perusahaan manufaktur aditif yang memiliki koneksi di China Daratan, Jepang, Korea Selatan, dan Taiwan.

4. Pergeseran global menuju manufaktur ramah lingkungan

Amerika Serikat secara historis bergantung pada bahan bakar fosil — batu bara, minyak, dan gas alam — untuk memenuhi permintaan energi mereka dan meskipun ketergantungan pada bahan bakar fosil telah sedikit menurun menjadi sekitar 80%, banyak konsumen dan produsen khawatir tentang konsumsi energi global. Ini telah memicu lonjakan minat terhadap sumber energi alternatif terbarukan, dan produsen perangkat semikonduktor berada dalam posisi unik untuk mendapat manfaat dari tren ini.

Energi surya dan angin banyak dianggap aman dan bebas polusi, tetapi daya dari sumber ini membutuhkan komponen listrik yang sensitif yang dapat menyebabkan kegagalan sistem jika terpapar kondisi cuaca yang keras. Oleh karena itu, produsen di sektor energi menggunakan perumahan listrik untuk melindungi peralatan mereka dan meningkatkan keselamatan sambil tetap peduli lingkungan. Tren ini akan terus mendorong pasar perumahan listrik — laporan Mordor Intelligence menunjukkan bahwa pasar akan tumbuh dengan tingkat pertumbuhan tahunan majemuk 8,57% antara 2020 dan 2025.

Produsen aditif dapat membantu bumi (dan garis bawah mereka) dengan menyumbangkan sumber daya untuk memproduksi perumahan yang secara spesifik kompatibel dengan sumber energi surya dan angin. Produsen juga harus tetap waspada terhadap kesempatan untuk membangun penutupan dari material seperti akrilonitril stiren akrilat (ASA) yang dilindungi UV. Penutupan yang terbuat dari material bebas korosi seperti ASA akan mengalami adopsi yang signifikan segera karena mereka dapat melindungi peralatan dari kondisi cuaca keras yang dapat merusak sumber energi terbarukan.

Perbatasan baru dalam teknologi semikonduktor

Industri semikonduktor menampilkan studi yang menarik tentang tren produk karena, di dunia yang selalu terhubung, hampir setiap perangkat digital yang digunakan saat ini membutuhkan perangkat semikonduktor. Kemungkinan adalah tak terbatas dan industri selalu berkembang. Tren teknologis dan lingkungan yang disebutkan hanya berbicara tentang beberapa pergeseran yang paling penting. Produsen harus tetap waspada terhadap chip AI, tampilan dipasang di kepala dalam elektronik konsumen, dan lonjakan permintaan untuk sistem keamanan elektronik yang didukung semikonduktor di industri otomotif.

Di Fast Radius, kami memiliki jari kami pada nadi tren terbaru dalam manufaktur digital dan di luar itu. Mitra kami memiliki kesempatan untuk terlibat sejak awal dalam proyek baru yang menarik dan tim ahli industri kami akan membantu Anda berinovasi — dari langkah pertama dalam proses desain sepanjang waktu hingga manufaktur dan fulfillment. Hubungi kami hari ini untuk memulai.

Untuk laporan tren lebih lanjut, lihat wawasan industri lain di pusat sumber daya Fast Radius.

Siap untuk membuat bagian dengan Fast Radius?