Cuatro tendencias clave que moldean el futuro de la industria de semiconductores

Los dispositivos semiconductores presentan componentes de circuitos electrónicos hechos de materiales como el silicio, que no son buenos aislantes ni conductores. Estos dispositivos son compactos, fiables, rentables de producir y juegan un papel clave en el funcionamiento de muchos de los dispositivos digitales de vanguardia en uso hoy.

Por ejemplo, el crecimiento de la industria global de semiconductores en los últimos años puede atribuirse a la demanda global de dispositivos digitales, electrónica de comunicaciones y aplicaciones impulsadas por el Internet de las Cosas (IoT). Los mejores productos de hoy, desde relojes inteligentes hasta hogares inteligentes y electrodomésticos inteligentes, se definen por sus capacidades digitales, y la tecnología de semiconductores lo hace todo posible.

Basado en proyecciones actuales de Deloitte, las ventas globales de semiconductores están en camino de generar 542.640 millones de dólares en ingresos para 2022, y el 39,5 % de esos ingresos se deberá solo a electrónica de comunicaciones y consumo conectado.

Los equipos de producto y fabricantes pueden aprovechar la industria de semiconductores dinámica e increíblemente lucrativa creando envolventes de electrónica de consumo para dispositivos semiconductores. Estas envolventes incrustan chips inteligentes en el producto y aseguran que funcione correctamente. Los fabricantes deberían tener en mente estas cuatro tendencias clave de la industria de semiconductores mientras aprovechan la oportunidad de asegurar un punto de apoyo en este campo en crecimiento.

1. Uso de fabricación aditiva para construir conectores más pequeños

La tecnología de semiconductores ha avanzado tanto a lo largo de los años que los chips se han vuelto increíblemente densos. La ley de Moore, la percepción ampliamente sostenida de que el número de transistores en un microchip se duplica cada dos años, está en pleno efecto pero, paradójicamente, la ley de Moore también parece estar aplanándose en la industria de semiconductores. A medida que aumenta la complejidad de la tecnología de semiconductores, los fabricantes e ingenieros tienen más dificultades para encajar más complejidad en los chips. Lo mismo se puede decir de los conectores y envolventes electrónicas que acompañan a dichos chips.

La fabricación aditiva es el método de fabricación más adecuado para encajar numerosos puntos de conexión en una pieza pequeña e increíblemente intrincada, y los fabricantes de dispositivos semiconductores se están dando cuenta. El moldeo por inyección solía ser el método de fabricación preferido para estas piezas, pero las empresas de semiconductores se han dado cuenta de que han alcanzado los límites naturales de productividad de esta técnica y las características no pueden hacerse más pequeñas.

Con la impresión 3D, los ingenieros pueden producir y personalizar geometrías complejas, crear diseños que sean seguros para canales de cable y dispersen calor para componentes PCB, y hacerlo más rápida y rentablemente que con la fabricación tradicional. Además, estos conectores pueden tener un aspecto y tacto similares a las piezas moldeadas por inyección. Los fabricantes que se especializan en aditivo tienen una gran oportunidad aquí para asociarse con fabricantes de semiconductores emergentes.

2. Creciente demanda de envolventes compatibles con transmisión inalámbrica

Gracias a la Industria 4.0 e IoT, los dispositivos inalámbricos se han convertido en la norma para aplicaciones comerciales e industriales. Los sensores semiconductores, como los que se encuentran en almacenes o camiones con temperatura controlada, necesitan envolventes hechas de materiales que permitan el paso de señales inalámbricas y de radiofrecuencia (RF).

Como tal, los fabricantes de semiconductores están viendo un aumento en la demanda de envolventes de policarbonato y fibra de vidrio. Estos materiales permiten la libre transmisión de señales inalámbricas, proporcionan excelente conectividad, pueden soportar altas temperaturas y ofrecen buena resistencia al impacto. Materiales como el policarbonato y la fibra de vidrio se volverán más populares a medida que los fabricantes de semiconductores en el sector de energía incluyan más sensores IoT en sus redes.

3. Aumento de la externalización para mantenerse al día con la demanda

Hace varias décadas, las empresas de semiconductores externalizaban el empaquetado y las pruebas finales porque se veían como funciones de bajo nivel que no harían o romperían un producto. Ahora, muchas de estas mismas empresas tienen la visión exactamente opuesta. La mayoría de las empresas de semiconductores hoy externalizan la fabricación de chips front-end para compartir los altos costes de desarrollo de nuevos procesos, que se han disparado.

Las empresas de fabricación aditiva con redes globales de fabricación tienen más que ganar de este nuevo interés en la externalización. La región Asia-Pacífico representó el 70 % de las ventas de semiconductores en 2018 y Technavio estima que el 35 % del crecimiento futuro en el mercado de envolventes electrónicas industriales se originará en APAC entre 2020 y 2024. Eso podría suponer el 35 % de 9.490 millones de dólares para 2025.

Dado que los fabricantes de semiconductores ya han visto el valor de la externalización para sus necesidades front-end, saltarán a la oportunidad de construir envolventes electrónicas con una empresa de fabricación aditiva que tenga conexiones en China continental, Japón, Corea del Sur y Taiwán.

4. Un cambio global hacia fabricación respetuosa con el medio ambiente

Estados Unidos ha dependido históricamente de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) para satisfacer sus demandas energéticas y, aunque la dependencia de combustibles fósiles ha disminuido ligeramente a alrededor del 80 %, muchos consumidores y fabricantes están preocupados por el consumo energético global. Esto ha provocado un aumento en el interés por fuentes de energía alternativas renovables, y los fabricantes de dispositivos semiconductores están en una posición única para beneficiarse de esta tendencia.

La energía solar y eólica son ampliamente consideradas seguras y libres de contaminación, pero la energía de estas fuentes requiere componentes eléctricos sensibles que pueden causar fallos del sistema si se exponen a condiciones climáticas adversas. Por lo tanto, los fabricantes en el sector energético usan envolventes eléctricas para proteger su equipo y mejorar la seguridad mientras permanecen eco-conscientes. Esta tendencia continuará impulsando el mercado de envolventes eléctricas; los informes de Mordor Intelligence indican que el mercado crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta del 8,57 % entre 2020 y 2025.

Los fabricantes aditivos pueden ayudar al planeta (y a sus resultados) dedicando recursos a fabricar envolventes específicamente compatibles con fuentes de energía solar y eólica. Los fabricantes también deberían estar atentos a oportunidades para construir envolventes de materiales como acrilonitrilo estireno acrilato (ASA) protegido contra ultravioleta. Las envolventes hechas de materiales libres de corrosión como ASA experimentarán una adopción significativa muy pronto porque pueden proteger el equipo de las condiciones climáticas adversas que pueden dañar las fuentes de energía renovables.

La nueva frontera en tecnología de semiconductores

La industria de semiconductores presenta un estudio fascinante en tendencias de producto porque, en un mundo cada vez más conectado, casi todos los dispositivos digitales en uso hoy requieren un dispositivo semiconductor. Las posibilidades son infinitas y la industria evoluciona constantemente. Las tendencias tecnológicas y ambientales mencionadas anteriormente solo hablan de algunos de los cambios más importantes. Los fabricantes deberían estar atentos a chips de IA, pantallas montadas en la cabeza en electrónica de consumo y un pico en la demanda de sistemas de seguridad electrónicos impulsados por semiconductores en la industria automotriz.

En Fast Radius, tenemos el dedo en el pulso de las últimas tendencias en fabricación digital y más allá. Nuestros socios tienen la oportunidad de subirse a la planta baja de proyectos nuevos y emocionantes y nuestro equipo de expertos de la industria te ayudará a innovar, desde los primeros pasos en el proceso de diseño hasta la fabricación y cumplimiento. Contáctanos hoy para comenzar.

Para más informes de tendencias, consulta las otras perspectivas de la industria en el centro de recursos de Fast Radius.

¿Listo para fabricar tus piezas con Fast Radius?

Solicita tu presupuesto