Nuevos Programas de Coinversión Global en Semiconductores

Aplicaciones que una vez fueron de vanguardia, como la inteligencia artificial, la computación cuántica y de alto rendimiento, las comunicaciones inalámbricas y 5G, y la realidad virtual y aumentada, están rápidamente convirtiéndose en mainstream, impulsando un aumento en la demanda de los chips de alto rendimiento y bajo consumo que requieren. 

La necesidad de nuevos enfoques para lograr simultáneamente ahorros de energía y ganancias de rendimiento para apoyar estas aplicaciones de rápido crecimiento y exigentes ha estimulado un mayor interés e inversión en el empaquetado avanzado en todo el mundo.

Como BCG explica, el empaquetado avanzado acomoda esencialmente un número cada vez mayor de transistores al disminuir el tamaño de los contactos eléctricos y es un segmento crucial de la industria de semiconductores. El empaquetado avanzado de múltiples chips es uno de los conceptos más significativos y nuevos en el diseño y fabricación de semiconductores, integrando múltiples componentes en un único paquete. Este enfoque transformador se aparta del modelo tradicional de un solo chip por paquete, abordando directamente las restricciones técnicas y comerciales más críticas de los semiconductores, mejorando el rendimiento y el tiempo de comercialización mientras reduce los costos de fabricación y el consumo de energía.

Las tecnologías de empaquetado avanzado, como el empaquetado 2.5D y 3D, ofrecen mayor flexibilidad en diseño y personalización. Esto permite a los fabricantes crear soluciones especializadas adaptadas a aplicaciones específicas y necesidades del mercado. También permite la integración de diferentes tipos de componentes, como lógica, memoria, sensores y módulos RF, en un único paquete, posibilitando la creación de sistemas más complejos y capaces.

En resumen, el empaquetado avanzado juega un papel fundamental en abordar los desafíos de rendimiento, tamaño, potencia, costo e integración que enfrenta la industria de semiconductores, permitiendo la continua innovación y avance en tecnología.

La Búsqueda de Programas de Coinversión

Las cifras récord de asistencia para la 74ª edición anual de la ECT, el foro líder mundial para avances en empaquetado de microelectrónica y ciencia y tecnología de componentes, son un testimonio de la relevancia del empaquetado avanzado en el mercado actual.
A nivel mundial, los gobiernos están persiguiendo cada vez más programas de coinversión con las industrias de empaquetado de microelectrónica y semiconductores para desarrollar y expandir la infraestructura dentro de sus jurisdicciones específicas.

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Durante la Conferencia de Componentes Electrónicos y Tecnología 2024 de la IEEE (ECTC), representantes de Canadá, la Unión Europea, India, Corea y Estados Unidos compartieron los diversos objetivos, marcos, desafíos y logros de sus esfuerzos para mejorar la tecnología de empaquetado avanzado y la infraestructura.

Mientras co-presidían la sesión especial de la ECTC Explorando el Impacto de las Co-Inversiones Gobierno-Industria para el Sector de Electrónica Avanzada en América del Norte, Asia y Europa junto con el co-presidente Erik Jung, Przemyslaw Gromala dijo, “Los gobiernos están esforzándose por encontrar maneras de construir sus propios ecosistemas de semiconductores con el fin de acceder a tecnologías de vanguardia, asegurar sus cadenas de suministro y abrir oportunidades educativas y de empleo para sus poblaciones.”

Przemyslaw también destacó la influencia de la Ley de CHIPS y Ciencia de 2022 de Biden, “La introducción de la Ley de CHIPS y Ciencia en Estados Unidos ha inspirado programas similares en otros lugares. Los oradores en nuestra animada sesión especial detallaron sus programas y co-inversiones y también discutieron las perspectivas de colaboraciones y asociaciones globales entre centros nacionales de semiconductores y microelectrónica y líderes de la industria. También esbozaron mecanismos para el intercambio de conocimientos, iniciativas de investigación conjunta y resultados mutuamente beneficiosos,” dijo.

El Ecosistema CHIP en Desarrollo

La industria global de semiconductores es compleja y está en constante cambio. El ECTC ofreció una oportunidad para que los participantes comprometidos en la industria global de empaquetado avanzado compartieran sus objetivos, estrategias variadas y planes de implementación.

Esto es lo que algunos de esos participantes tenían que decir:

Canadá

Establecido en 1984 como una organización sin fines de lucro a través de un esfuerzo colaborativo que involucra a 69 universidades y colegios a través de Canadá, CMC Microsystems facilita conexiones entre 10,000 participantes académicos y 1,200 empresas que, juntos, colaboran en el diseño, construcción y prueba de prototipos avanzados.

Durante el ECTC, David Lynch, Vicepresidente de Tecnología de CMC, presentó FABrIC, un proyecto ambicioso que supera los $200 millones en cinco años. Esta iniciativa, liderada por CMC y otras 14 organizaciones fundadoras, tiene como objetivo acelerar el desarrollo de procesos de fabricación de microchips hechos en Canadá, productos y servicios basados en el Internet de las Cosas (IoT) y tecnologías cuánticas.

FABrIC aprovechará las ventajas existentes de Canadá en semiconductores compuestos, sistemas microelectromecánicos (MEMS), fotónica y superconductores como punto de partida para el crecimiento, colaborando con expertos en estos campos para comercializar productos y compartir recursos de Propiedad Intelectual (IP) para fomentar un ecosistema nacional de semiconductores, incluyendo estrategias de empaquetado relevantes.

Europa

La Ley Europea de Chips, promulgada en julio de 2023 y financiada por la Unión Europea, los estados miembros y el sector privado, ha promovido inversiones sustanciales en fábricas de última generación en Europa, aunque no ha priorizado específicamente el empaquetado. 

En el ECTC 2024, Elisabeth Steimetz, Directora de Oficina de la Asociación Europea de Integración de Sistemas Inteligentes (EPoSS), proporcionó una visión general de las iniciativas en curso y potenciales en Europa. Entre estas se encuentra la iniciativa en progreso Pack4EU , dirigida a establecer una red trans-europea para el empaquetado avanzado y crear una hoja de ruta para mejorar las capacidades de empaquetado en toda Europa.

EPoSS, una organización internacional sin fines de lucro regida por la ley alemana, lidera el desarrollo e integración de tecnologías y soluciones de sistemas inteligentes y sostenibles para una sociedad sostenible. Incluye a firmas industriales líderes e instituciones de investigación de más de 20 Estados Miembros europeos, colaborando para formular una visión y agenda de investigación estratégica para coordinar sus esfuerzos en estas áreas.

India

Rao Tummala, Asesor del Gobierno de la India, destacó el panorama de la industria de semiconductores en la India y su significativo potencial de desarrollo. Subrayó la gran y creciente economía de la India, las numerosas oportunidades de asociación entre la academia, la industria y el gobierno, una fuerza laboral técnica capacitada y educada, y el potencial para la colaboración global con expertos académicos de la India y del extranjero. 

Tummala también discutió la Misión de Semiconductores de la India (ISM), una iniciativa liderada por el gobierno para fortalecer el ecosistema de semiconductores de la India, declarando que el enfoque estratégico de I+D de la India está en desarrollar semiconductores integrados y empaquetado de sistemas para servir a mercados grandes y de rápido crecimiento.

Corea

La Ley de Chips de Corea, promulgada en marzo de 2023, ofrece importantes desgravaciones fiscales y deducciones para inversiones en la industria de semiconductores del país. Kwang-Seong Choi, del Instituto de Investigación de Electrónica y Telecomunicaciones de Corea, delineó una iniciativa de empaquetado centrada en segmentos tecnológicos donde las empresas surcoreanas sobresalen, incluyendo la optimización de memoria de alto ancho de banda (HBM) basada en paquetes 2.5D, unión de 10-40 µm y unión híbrida.

Estados Unidos

En EE. UU., la Ley CHIPS para América aprobada en 2022 autorizó $39 mil millones para atraer inversiones significativas en instalaciones, equipos y capacidad de fabricación para tecnologías avanzadas como lógica y memoria de vanguardia, así como empaquetado avanzado. También asignó $11 mil millones para programas de I+D destinados a mejorar las capacidades de ensamblaje, empaquetado y prueba de semiconductores.

Uno de estos programas es el Programa Nacional de Fabricación de Empaquetado Avanzado, que tiene como objetivo desarrollar innovaciones para lograr el liderazgo tecnológico de EE. UU. en empaquetado avanzado para la industria de semiconductores. En ECTC 2024, Eric Lin, Director de I+D del Programa de Investigación y Desarrollo CHIPS para América, discutió estos programas dentro del contexto del panorama internacional para el empaquetado avanzado. Esbozó los objetivos de I+D de EE. UU. y destacó la amplia colaboración con socios internacionales en Asia, Europa y las Américas para avanzar en objetivos estratégicos.

Como nota al margen, el principal productor mundial de chips de memoria de alto ancho de banda (HBM), SK Hynix, está listo para construir la primera planta de empaquetado avanzado de América en Indiana por $3.9 mil millones.

"Estamos emocionados de ser los primeros en la industria en construir una instalación de empaquetado avanzado de última generación para productos de IA en Estados Unidos que ayudará a fortalecer la resiliencia de la cadena de suministro y a desarrollar un ecosistema de semiconductores local," dijo el Director Ejecutivo de SK Hynix, Kwak Noh-Jung.