Quatro Tendências Principais Moldando o Futuro da Indústria de Semicondutores

Dispositivos semicondutores apresentam componentes de circuito eletrônico feitos de materiais como silício, que não são bons isolantes nem condutores. Estes dispositivos são compactos, confiáveis, econômicos de produzir e desempenham um papel fundamental no fornecimento de energia a muitos dos dispositivos digitais de ponta em uso hoje.

Por exemplo, o crescimento da indústria global de semicondutores nos últimos anos pode ser atribuído à demanda global por dispositivos digitais, eletrônicos de comunicação e aplicações alimentadas pela Internet das Coisas (IoT). Os principais produtos de hoje — de smartwatches a casas inteligentes a eletrodomésticos inteligentes — são definidos por suas capacidades digitais, e a tecnologia semicondutora torna tudo isso possível.

Baseado em projeções atuais da Deloitte, as vendas globais de semicondutores estão no caminho para gerar $542,64 bilhões em receita até 2022, e 39,5% dessa receita será devido a eletrônicos de comunicação e consumo conectado apenas.

Equipes de produto e fabricantes podem aproveitar a indústria de semicondutores dinâmica e incrivelmente lucrativa criando invólucros de eletrônicos de consumo para dispositivos semicondutores. Estes invólucros incorporam chips inteligentes no produto e garantem que ele funcione corretamente. Fabricantes devem manter estas quatro tendências-chave da indústria de semicondutores em mente enquanto aproveitam a oportunidade de garantir uma posição neste campo em crescimento.

1. Usando manufatura aditiva para construir conectores menores

A tecnologia semicondutora avançou tanto ao longo dos anos que os chips se tornaram incrivelmente densos. A lei de Moore — a percepção amplamente aceita de que o número de transistores em um microchip dobra a cada dois anos — está em pleno efeito, mas, paradoxalmente, a lei de Moore também parece estar se achatando na indústria de semicondutores. À medida que a complexidade da tecnologia semicondutora aumenta, fabricantes e engenheiros têm mais dificuldade em encaixar mais complexidade nos chips. O mesmo pode ser dito para os conectores e invólucros eletrônicos que acompanham esses chips.

A manufatura aditiva é o método de manufatura mais adequado para encaixar numerosos pontos de conexão em uma peça pequena e incrivelmente intrincada, e fabricantes de dispositivos semicondutores estão tomando nota. A moldagem por injeção costumava ser o método de manufatura de escolha para estas peças, mas empresas de semicondutores perceberam que atingiram os limites naturais de produtividade desta técnica e as características não podem ser feitas menores.

Com impressão 3D, engenheiros podem produzir e personalizar geometrias complexas, criar designs seguros para canais de fio e que dispersem calor para componentes PCB, e fazer isso mais rapidamente e economicamente do que com manufatura tradicional. Além disso, estes conectores podem ter aparência e sensação semelhantes a peças moldadas por injeção. Fabricantes especializados em manufatura aditiva têm uma enorme oportunidade aqui para fazer parceria com fabricantes de semicondutores emergentes.

2. Crescente demanda por invólucros compatíveis com transmissão sem fio

Graças à Indústria 4.0 e IoT, dispositivos sem fio tornaram-se a norma para aplicações comerciais e industriais. Sensores semicondutores, como os encontrados em armazéns ou caminhões com temperatura controlada, precisam de invólucros feitos de materiais que permitam a passagem de sinais sem fio e de radiofrequência (RF).

Como tal, fabricantes de semicondutores estão vendo um aumento na demanda por invólucros de policarbonato e fibra de vidro. Estes materiais permitem a livre transmissão de sinais sem fio, fornecem excelente conectividade, suportam altas temperaturas e oferecem boa resistência a impacto. Materiais como policarbonato e fibra de vidro se tornarão mais populares à medida que fabricantes de semicondutores no setor de energia incluam mais sensores IoT em suas redes.

3. Aumento da terceirização para acompanhar a demanda

Várias décadas atrás, empresas de semicondutores terceirizavam embalagem e testes finais porque eram vistas como funções de baixo nível que não fariam ou quebrariam um produto. Agora, muitas dessas mesmas empresas têm a visão exatamente oposta. A maioria das empresas de semicondutores hoje terceiriza a manufatura de die front-end para compartilhar os altos custos de desenvolvimento de novos processos, que dispararam.

Empresas de manufatura aditiva com redes globais de manufatura têm mais a ganhar com este novo interesse em terceirização. A região Ásia-Pacífico representou 70% das vendas de semicondutores em 2018 e a Technavio estima que 35% do crescimento futuro no mercado de invólucros eletrônicos industriais se originará da APAC entre 2020 e 2024. Isso poderia equivaler a 35% de $9,49 bilhões até 2025.

Como fabricantes de semicondutores já viram o valor da terceirização para suas necessidades front-end, eles pularão na chance de construir invólucros eletrônicos com uma empresa de manufatura aditiva que tenha conexões na China continental, Japão, Coreia do Sul e Taiwan.

4. Uma mudança global em direção à manufatura ecológica

Os Estados Unidos historicamente dependeram de combustíveis fósseis — carvão, petróleo e gás natural — para atender suas demandas de energia e, embora a dependência de combustíveis fósseis tenha diminuído ligeiramente para cerca de 80%, muitos consumidores e fabricantes estão preocupados com o consumo global de energia. Isso provocou um aumento no interesse em fontes de energia alternativas renováveis, e fabricantes de dispositivos semicondutores estão exclusivamente posicionados para se beneficiar desta tendência.

Energia solar e eólica são amplamente consideradas seguras e livres de poluição, mas a energia dessas fontes requer componentes elétricos sensíveis que podem causar falha do sistema se expostos a condições climáticas adversas. Portanto, fabricantes no setor de energia usam invólucros elétricos para proteger seu equipamento e melhorar a segurança enquanto permanecem eco-conscientes. Esta tendência continuará a impulsionar o mercado de invólucros elétricos — relatórios da Mordor Intelligence indicam que o mercado crescerá a uma taxa composta anual de 8,57% entre 2020 e 2025.

Fabricantes aditivos podem ajudar o planeta (e seus resultados) dedicando recursos à manufatura de invólucros especificamente compatíveis com fontes de energia solar e eólica. Fabricantes também devem ficar atentos a oportunidades para construir invólucros de materiais como acrilonitrila estireno acrilato (ASA) protegido contra ultravioleta. Invólucros feitos de materiais livres de corrosão como ASA experimentarão adoção significativa muito em breve porque podem proteger equipamentos das condições climáticas adversas que podem danificar fontes de energia renováveis.

A nova fronteira na tecnologia semicondutora

A indústria de semicondutores apresenta um estudo fascinante em tendências de produto porque, em um mundo cada vez mais conectado, quase todos os dispositivos digitais em uso hoje requerem um dispositivo semicondutor. As possibilidades são infinitas e a indústria evolui constantemente. As tendências tecnológicas e ambientais mencionadas acima falam apenas de algumas das mudanças mais importantes. Fabricantes devem ficar de olho em chips de IA, displays montados na cabeça em eletrônicos de consumo, e um pico na demanda por sistemas de segurança eletrônicos alimentados por semicondutores na indústria automotiva.

Na Fast Radius, temos o dedo no pulso das últimas tendências em manufatura digital e além. Nossos parceiros têm a oportunidade de entrar no térreo de projetos novos e empolgantes e nossa equipe de especialistas da indústria o ajudará a inovar — desde os primeiros passos no processo de design até a manufatura e fulfillment. Entre em contato conosco hoje para começar.

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