Home » Productie Industrie » Productie Automatisering » Elektronica / Elektrische systemen » Chip packaging wordt de nieuwe kern van elektronische systemen
Door: Redactie - 4 september 2026 |
De Nederlandse en Europese elektronica-industrie staat voor een verschuiving die zich grotendeels buiten het zicht afspeelt. Volgens een visiepaper van TNO verplaatst de kern van elektronische systemen zich van de chip en de printplaat naar de laag ertussenin: chip packaging. Wie die integratielaag beheerst, bepaalt straks waar prestaties, marges en strategische macht in de keten terechtkomen.
Decennialang draaide de routekaart voor elektronische systemen om miniaturisering. Kleinere transistors leverden vanzelf betere prestaties, en de assemblage op printplaatniveau gold als een ondersteunende discipline. Nu de opbrengsten van de wet van Moore teruglopen, hangt de winst in snelheid en energieverbruik steeds minder af van de chip zelf en steeds meer van de manier waarop chips onderling verbonden raken. Packaging en interconnects verschuiven daarmee van sluitstuk naar centraal ontwerpvraagstuk. Dat raakt niet alleen de chipmakers, maar de hele Nederlandse toeleveringsketen van machinebouw tot meettechniek.
De opmars van AI versnelt die kanteling. Zowel het trainen als het uitvoeren van modellen verplaatst de belangrijkste beperking van rekenkracht naar dataverplaatsing, stroomvoorziening en warmtebeheer. Koperen verbindingen bereiken daarbij hun grens: op printplaatafstanden stijgen de energiekosten per bit snel en neemt de signaalkwaliteit af. Printplaten zijn simpelweg nooit ontworpen voor de dichtheid die systemen op AI-schaal vragen. Elke extra laag of connector voegt verlies, kosten en faalrisico toe, nadelen die op grote schaal onhoudbaar worden. Ook het volproppen van één grote monolithische chip biedt geen uitweg meer, omdat opbrengst, kosten en warmteafvoer dan tegen elkaar in gaan werken.
Het gevolg is een structurele herverdeling van complexiteit richting de laag rond de chip. Die architectonische mismatch is niet nieuw in telecom en datacenters, maar AI vergroot hem uit tot een breed systeemprobleem dat vrijwel elke tak van de maakindustrie raakt. Waar de rekenkracht vroeger de schaarse factor was, zijn dat nu de bandbreedte en de warmte die een systeem nog kan afvoeren.
De industrie beantwoordt die druk met een diepere integratie op pakketniveau. System-in-Package-architecturen, lang een niche binnen More-than-Moore, groeien uit tot het centrale bouwprincipe voor hoogwaardige en AI-gedreven systemen. Meerdere chiplets, geheugenstapels, sensoren, RF-componenten en steeds vaker fotonische elementen komen samen in een nauw gekoppeld geheel dat als compleet systeem functioneert. Heterogene integratie maakt dat mogelijk: elke functie krijgt de best passende technologie en wordt daarna fysiek gecombineerd door stapeling of plaatsing naast elkaar binnen het pakket.
In dit model is chip packaging niet langer een afsluitende stap, maar de elektrische, optische, thermische en mechanische kern van het systeem. Prestaties, betrouwbaarheid en produceerbaarheid hangen af van de kwaliteit op dit niveau. Daarmee verschuift de waarde weg van de losse chiplet en de printplaat, richting het pakket. Die verschuiving vraagt om nauwe afstemming tussen foundries, OSAT-partijen, machinebouwers en ontwerpers, want een geavanceerd pakket valt stil zodra één schakel ontbreekt.
Chip packaging groeit zo van nabewerking uit tot een strategische industriele capaciteit die om nieuwe test- en meetmethoden voor heterogene systemen vraagt. Standaardisatie van interfaces dempt een deel van de risico’s, maar opbrengstverbetering, teststrategie en de verdeling van verantwoordelijkheid schuiven mee naar het pakketniveau. Een fout die vroeger binnen één chip bleef, raakt nu een compleet samengesteld systeem, met alle gevolgen voor kosten en doorlooptijd van dien.
De tweede ontwikkellijn is geïntegreerde fotonica. Wat ooit begon bij telecom over lange afstanden, wordt door AI-workloads nu ook op korte afstand een noodzaak. Optische verbindingen versturen veel meer data tegen een lagere energie per bit dan koper, juist op systeemschaal waar honderden verbindingen binnen een krap stroom- en warmtebudget moeten passen. Daardoor schuift de optica steeds dichter naar de rekenkern: van optica op printplaatniveau naar gezamenlijk verpakte optica en uiteindelijk opto-elektronische integratie op de chip. Die verschuiving verandert hele systeemarchitecturen en maakt kleinere, goedkopere en beter schaalbare oplossingen mogelijk in mobiliteit, robotica, zorg en satellietcommunicatie.
Fotonica speelt ook een grotere rol in sensoren, lidar, biosensoren en optische draadloze communicatie. De uitdaging ligt niet meer bij losse componenten, maar bij het op schaal produceren en integreren ervan. Dat komt doordat fotonica meerdere materialen combineert: silicium voor de rekenchips, siliciumnitride om licht te geleiden en indiumfosfide om licht op te wekken. Die materialen moeten nauw samenwerken met de elektronica, en precies daar komt chip packaging opnieuw in beeld als de plek waar licht en signaal bij elkaar komen. Voor toeleveranciers betekent dit dat kennis van materialen, coating en precisieplaatsing zwaarder gaat wegen dan ooit.
De verschuiving voorbij de klassieke printplaat verloopt langs twee sporen.
Het eerste is prestatiegedreven. In AI-systemen vormt niet de rekenkracht de rem, maar de dataoverdracht, de stroomvoorziening en de warmteafvoer. Technieken als 2,5D-interposers, 3D-stapeling, chiplets en gezamenlijk verpakte optica brengen die verbindingen samen in compacte multichip-assemblages. De printplaat verdwijnt niet, maar krimpt tot mechanische drager en grofmazige stroomverdeling, terwijl het echte integratiewerk op pakketniveau plaatsvindt.
Het tweede spoor is productgedreven. Waar vormfactor, gewicht, comfort en duurzaamheid de toon zetten, vervangen dunne, flexibele of gedrukte substraten de stijve printplaat. Additieve en geprinte elektronica, vaak gemaakt met roll-to-roll-processen, laat zich in textiel, kunststof of dragende onderdelen inbedden. Dat opent nieuwe productcategorieen zoals comfortabele gezondheidssensoren, slimme verpakkingen en sensoren met een groot oppervlak. Deze route sluit aan op de opkomst van edge-computing, waar functionaliteit dicht bij de bron komt te zitten.
Beide sporen kennen al vroege verankering: de prestatiekant in AI-reken-infrastructuur en snelle datacommunicatie, de productkant in patiëntmonitoring op afstand, logistiek en grootschalige sensortoepassingen. Zo verminderen ze allebei de afhankelijkheid van de traditionele printplaat, elk vanuit een eigen logica. Op termijn ontstaan zo twee parallelle werelden met een eigen machinepark, eigen normen en eigen leveranciers.
Bedrijven die nu kiezen welk spoor bij hun producten past, voorkomen dat ze later in beide tegelijk moeten investeren, met de bijbehorende kosten en risico’s.
De schaal van alomtegenwoordige elektronica, vaak de triljoensensoren-economie genoemd, botst hard met de klassieke bouwwijze. Wie het huidige paradigma zomaar zou kopiëren naar die aantallen, jaagt het gebruik van printplaten, connectoren en losse assemblages omhoog, met een navenante groei in materiaal, energie en e-waste. Duurzaamheid is daarom geen optimalisatie achteraf, maar een ontwerpvoorwaarde van de eerste orde.
De grootste winst zit in de plek waar functionaliteit landt. Door complexiteit te bundelen in sterk geïntegreerde chips en in chip packaging, dalen het aantal verbindingen, de materialen en de assemblagestappen op systeemniveau.
Op deze manier is chip packaging niet alleen een prestatievraagstuk, maar ook een hefboom om elektronica te laten opschalen zonder dat het materiaalgebruik evenredig meegroeit. De verwerking aan het einde van de levensduur blijft wel een open innovatievraag. Toezichthouders en inkopers gaan die materiaalvoetafdruk bovendien steeds vaker meewegen in hun keuzes, waardoor een zuinig ontwerp niet alleen technisch maar ook commercieel loont. Circulariteit wordt daarmee een ontwerpparameter in plaats van een sluitpost.
Het Draghi-rapport en de European Chips Act wijzen dezelfde kant op: het concurrentievermogen van Europa hangt af van onmisbare posities, de zogeheten control points, in geselecteerde delen van de waardeketen. Nu de losse chip steeds meer een standaardonderdeel wordt, verschuift het voordeel naar de manier waarop chips verbonden, verpakt en op schaal ingezet raken. Leiderschap komt dus minder uit uitmuntendheid in één component en meer uit het vermogen om alles tot een werkend systeem te integreren, waarin ontwerp, fabricage en assemblage als één geheel functioneren. De spanning tussen verticaal geïntegreerde spelers en open ecosystemen, en tussen foundries en OSAT-partijen die naar elkaars terrein bewegen, bepaalt daarbij het speelveld.
Voor Nederland liggen er kansen op vier vlakken:
Op elk van die terreinen heeft de industriële elektronica in de regio al een basis om op voort te bouwen.
De opgave is helder: wie de integratielaag rond chip packaging beheerst, verankert zich in een keten die niet zomaar te verplaatsen is. Voor het Nederlandse mkb in de maakindustrie ligt de kans vooral in het toeleveren van gespecialiseerde onderdelen, meetapparatuur en engineeringdiensten aan die integratielaag. Wie zich nu positioneert rond meten, testen en assemblage, bouwt aan een rol die de komende tien jaar alleen maar zwaarder wordt.
Bron: Visiepaper Future Electronics (pdf), TNO
Dit artikel delen op je eigen website? Geen probleem, dat mag. Meer informatie.
IndustrieVandaag is een onafhankelijk platform met het laatste nieuws van vandaag over de procesindustrie, industrial processing, productie industrie, maakindustrie en elektronica industrie.
Neem contact met ons op:
Tel +31 (0)23 737 07 63
Email via contactpagina
