4 tendances qui façonnent l'avenir de l'industrie des semi-conducteurs

Les dispositifs semi-conducteurs comportent des composants de circuits électroniques fabriqués à partir de matériaux comme le silicium, qui ne sont pas de bons isolants ou conducteurs. Ces appareils sont compacts, fiables, économiques à produire et jouent un rôle clé dans l'alimentation de nombreux appareils numériques de pointe utilisés aujourd'hui.

Par exemple, la croissance de l'industrie mondiale des semi-conducteurs au cours des dernières années peut être attribuée à la demande mondiale d'appareils numériques, d'électronique de communication et d'applications alimentées par l'Internet des objets (IoT). Les meilleurs produits d'aujourd'hui - des montres intelligentes aux maisons intelligentes en passant par les appareils intelligents - sont définis par leurs capacités numériques, et la technologie des semi-conducteurs rend tout cela possible.

D'après les projections actuelles de Deloitte, les ventes mondiales de semi-conducteurs devraient générer 542,64 milliards de dollars de revenus d'ici 2022, et 39,5 % de ces revenus proviendront uniquement des communications et de l'électronique grand public connectée.

Les équipes de produits et les fabricants peuvent puiser dans l'industrie dynamique et incroyablement lucrative des semi-conducteurs en créant des boîtiers électroniques grand public pour les dispositifs à semi-conducteurs. Ces boîtiers intègrent des puces intelligentes dans le produit et garantissent son bon fonctionnement. Les fabricants doivent garder à l'esprit ces quatre tendances clés de l'industrie des semi-conducteurs lorsqu'ils saisissent l'opportunité de prendre pied dans ce domaine en pleine croissance.

1. Utiliser la fabrication additive pour créer des connecteurs plus petits

La technologie des semi-conducteurs a tellement progressé au fil des ans que les puces sont devenues incroyablement denses. La loi de Moore - la perception largement répandue selon laquelle le nombre de transistors sur une puce double tous les deux ans - est pleinement en vigueur mais, paradoxalement, la loi de Moore semble également s'aplatir dans l'industrie des semi-conducteurs. À mesure que la complexité de la technologie des semi-conducteurs augmente, les fabricants et les ingénieurs ont plus de mal à adapter plus de complexité sur les puces. Il en va de même pour les connecteurs et les boîtiers électroniques qui accompagnent lesdites puces.

La fabrication additive est la méthode de fabrication la mieux adaptée pour installer de nombreux points de connexion sur une petite pièce incroyablement complexe, et les fabricants de dispositifs à semi-conducteurs en prennent note. Le moulage par injection était la méthode de fabrication de choix pour ces pièces, mais les fabricants de semi-conducteurs ont réalisé qu'ils avaient atteint les limites de productivité naturelles de cette technique et que les caractéristiques ne pouvaient pas être réduites.

Grâce à l'impression 3D, les ingénieurs peuvent produire et personnaliser des géométries complexes, créer des conceptions sans danger pour les canaux de câbles et disperser la chaleur pour les composants PCB, et le faire plus rapidement et à moindre coût qu'avec la fabrication traditionnelle. De plus, ces connecteurs peuvent avoir un aspect et une sensation similaires aux pièces moulées par injection. Les fabricants spécialisés dans les additifs ont ici une énorme opportunité de s'associer à des fabricants de semi-conducteurs prometteurs.

2. Demande croissante de boîtiers compatibles avec la transmission sans fil

Grâce à l'industrie 4.0 et à l'IoT, les appareils sans fil sont devenus la norme pour les applications commerciales et industrielles. Les capteurs à semi-conducteurs, comme ceux que l'on trouve dans les entrepôts ou les camions à température contrôlée, nécessitent des boîtiers constitués de matériaux qui permettent aux signaux sans fil et radiofréquence (RF) de les traverser.

En tant que tels, les fabricants de semi-conducteurs constatent une augmentation de la demande de boîtiers en polycarbonate et en fibre de verre. Ces matériaux permettent la libre transmission des signaux sans fil, offrent une excellente connectivité, peuvent résister à des températures élevées et offrent une bonne résistance aux chocs. Des matériaux comme le polycarbonate et la fibre de verre deviendront de plus en plus populaires à mesure que les fabricants de semi-conducteurs du secteur de l'électricité et de l'énergie incluront davantage de capteurs IoT dans leurs réseaux.

3. Externalisation accrue pour répondre à la demande

Il y a plusieurs décennies, les entreprises de semi-conducteurs externalisaient l'emballage et les tests finaux, car ceux-ci étaient considérés comme des fonctions de bas niveau qui ne feraient ni ne détruiraient un produit. Maintenant, bon nombre de ces mêmes entreprises ont le point de vue exactement opposé. Aujourd'hui, la plupart des entreprises de semi-conducteurs sous-traitent la fabrication de puces frontales pour partager les coûts élevés du développement de nouveaux processus, qui ont explosé.

Les entreprises de fabrication additive disposant de réseaux de fabrication mondiaux ont le plus à gagner de ce nouvel intérêt pour l'externalisation. La région Asie-Pacifique représentait 70 % des ventes de semi-conducteurs en 2018 et Technavio estime que 35 % de la croissance future du marché des boîtiers électroniques industriels proviendra de l'APAC entre 2020 et 2024. Cela pourrait représenter 35 % de 9,49 milliards de dollars d'ici 2025.

Étant donné que les fabricants de semi-conducteurs ont déjà compris la valeur de l'externalisation pour leurs besoins frontaux, ils sauteront sur l'occasion de construire des boîtiers électroniques avec une entreprise de fabrication additive qui a des connexions en Chine continentale, au Japon, en Corée du Sud et à Taïwan.

4. Une transition mondiale vers une fabrication respectueuse de l'environnement

Les États-Unis ont toujours compté sur les combustibles fossiles - charbon, pétrole et gaz naturel - pour répondre à leurs besoins énergétiques et même si la dépendance aux combustibles fossiles a légèrement baissé à environ 80 %, de nombreux consommateurs et fabricants sont préoccupés par la consommation énergétique mondiale. Cela a suscité un regain d'intérêt pour les sources d'énergie alternatives renouvelables, et les fabricants de dispositifs à semi-conducteurs sont particulièrement bien placés pour profiter de cette tendance.

L'énergie solaire et éolienne est largement considérée comme sûre et non polluante, mais l'énergie provenant de ces sources nécessite des composants électriques sensibles qui peuvent provoquer une défaillance du système s'ils sont exposés à des conditions météorologiques difficiles. Ainsi, les industriels du secteur de l'énergie utilisent des boîtiers électriques pour protéger leurs équipements et améliorer la sécurité tout en restant éco-responsables. Cette tendance continuera de stimuler le marché des boîtiers électriques - les rapports de Mordor Intelligence indiquent que le marché augmentera à un taux de croissance annuel composé de 8,57 % entre 2020 et 2025.

Les fabricants d'additifs peuvent aider la planète (et leurs résultats) en consacrant des ressources à la fabrication de boîtiers spécifiquement compatibles avec les sources d'énergie solaire et éolienne. Les fabricants doivent également garder un œil sur les opportunités de construire des boîtiers à partir de matériaux tels que l'acrylonitrile styrène acrylate (ASA) protégé contre les ultraviolets. Les boîtiers fabriqués à partir de matériaux résistants à la corrosion comme l'ASA connaîtront très bientôt une adoption importante car ils peuvent protéger les équipements des conditions météorologiques difficiles qui peuvent endommager les sources d'énergie renouvelables.

La nouvelle frontière de la technologie des semi-conducteurs

L'industrie des semi-conducteurs présente une étude fascinante sur les tendances des produits car, dans un monde toujours connecté, presque tous les appareils numériques utilisés aujourd'hui nécessitent un dispositif à semi-conducteurs. Les possibilités sont infinies et l'industrie évolue constamment. Les tendances technologiques et environnementales susmentionnées ne parlent que de quelques-uns des changements les plus importants. Les fabricants doivent garder un œil sur les puces IA, les visiocasques dans l'électronique grand public et la hausse de la demande de systèmes de sécurité électroniques à semi-conducteurs dans l'industrie automobile.

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