Chiplets og avansert pakking former fremtidens mikroelektronikk

Avansert pakketeknologi gjør det mulig å samle flere prosesseringsenheter på én brikke, noe som dramatisk øker effekttettheten. På Productronica – verdens største messe for utvikling og produksjon av elektronikk – møtes bransjen i München fra 18. til 21. november 2025 for å diskutere de nyeste trendene innen mikroelektronikk. Messen er konseptuelt og teknisk støttet av VDMA Productronic.

Mer enn skalering

I årevis har silisiumskalering vært veien til høyere ytelse, men dagens krav til økt datagjennomstrømning gjør at dette ikke lenger er tilstrekkelig. Kostnadene ved produksjon av integrerte kretser øker kontinuerlig, og det er ikke lenger mulig å stole på stadig mindre transistorer alene.

Chiplets og heterogen integrasjon

En løsning er avansert pakking basert på chiplets, på norsk brikkebiter, heterogen integrasjon, multi-brikke- moduler og System in Package (SiP). Disse teknologiene krever produksjon som er effektiv både med hensyn til prosesskapasitet, volum og kostnad.

Ifølge Yole Group var markedet for avansert pakking verdt 37,8 milliarder dollar i 2023. Mobil- og forbrukersektoren stod for over 70 prosent av inntektene, men det er forventet at bil- og telekom-/infrastruktursektoren vil vokse betydelig fremover. Yole spår at markedet kan nå 69,5 milliarder dollar innen 2029.

Teknologier

De mest brukte teknologiene er 2,5D, 3D, Flip Chip, SiP og chiplets, mens prosesser som Fan Out, Embedded Die eller WLCSP fortsatt har liten markedsandel. Spesielt utviklingen innen 2,5D, 3D, chiplets og SiP, hvor ulike funksjonelle enheter kombineres i en felles kapsling, representerer fremtiden for avansert pakking.

Chiplet-teknologi deler komplekse prosessorer i mindre spesialiserte brikker, eller brikkebiter, som hver håndterer ulike funksjoner som CPU, GPU, I/O eller cache. Brikkebiter kobles sammen via høyhastighets internforbindelser i en felles pakke og fungerer som én stor brikke.

I 2,5D- og 3D-teknologi forsøker produsentene å koble flere brikker sammen på en plassbesparende måte. I 2,5D plasseres brikkene ved siden av hverandre på en interposer, som muliggjør høy tetthet og effektiv kommunikasjon. 3D-teknologi tar dette et steg videre ved å stable brikkene oppå hverandre, noe som gir enda høyere integrasjon og effekttetthet.

Kompleksere forsyningskjeder

Avansert pakking medfører mer komplekse forsyningskjeder. Digitalisering og datanettverk er viktige tekniske utfordringer, og produksjon krever ofte spesialsubstrater og interposere som er dyre og leveres fra få leverandører.

Testprosedyrene må også være mer presise på grunn av tynne strukturer, noe som øker både tidsbruk, kostnader og økonomisk risiko. Feil på mikrobumper eller bonding kan få alvorlige konsekvenser, og nye inspeksjonsmetoder som KI-støttet røntgenkontroll blir derfor nødvendige.

«Made in Europe»

På Productronica vil VDMA Special Exhibit vise innovative eksempler på avansert pakking. Forskningsinstitutter som Silicon Austria Labs og PhoenixD vil presentere nyheter som mikrooptiske systemer på glassubstrater for sikrere telekommunikasjon. Schweizer Electronic viser embedding-teknologi for effektapplikasjoner.

Forsknings- og utviklingsmiljøer spiller en nøkkelrolle. Fraunhofer IZM har utviklet Future Packaging- produksjonslinjen, som blir en del av messen. Her undersøkes hvordan digitalisering og automatisering kan gjøre produksjonen mer robust.

Et annet viktig initiativ er APECS (Advanced Packaging and Heterogeneous Integration for Electronic Components and Systems), støttet av EU Chips Act. Målet er å drive chiplet-innovasjon og øke forsknings- og produksjonskapasiteten i Europa. APECS fokuserer blant annet på kvasi-monolittisk integrasjon (QMI), der brikker stables direkte oppå hverandre, og skal bli Europas ledende hub for avansert pakking.

Plattform for faglig utveksling

På VDMA Innovation Forum kan messebesøkende lære om de nyeste teknologiene gjennom foredrag og diskusjoner med eksperter. Productronica og SEMICON Europa tilbyr også nettverksmuligheter som gjør det enkelt å utveksle erfaringer og knytte kontakter.

Under mottoet «The Pulse of Innovation» samles over 1 400 utstillere i november i München, og forsøker gi et komplett bilde av verdikjeden i elektronikk- og halvlederindustrien.