Taille, part, croissance et analyse de l’industrie du marché de l’emballage avancé, par type (3.0 DIC, FO SIP, FO WLP, 3D WLP, WLCSP, 2.5D & Filp Chip), par application (signal analogique et mixte, connectivité sans fil, optoélectronique, MEMS et capteur, diverses logiques et mémoire et autres) et prévisions régionales jusqu’en 2035

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APERÇU DU MARCHÉ DE L'EMBALLAGE AVANCÉ

La taille du marché mondial de l'emballage avancé est de 16,88 milliards de dollars en 2025, devrait atteindre 17,98 milliards de dollars en 2026 et devrait atteindre 31,84 milliards de dollars d'ici 2035, avec un TCAC de 6,5 % sur l'ensemble de la période 2025-2035.

Un emballage sophistiqué signifie une gamme de procédures uniques et complexes utilisées lors de l'assemblage de circuits intégrés (CI) et d'autres parties d'un gadget électronique en dehors de la liaison filaire. Ces méthodes répondent aux exigences croissantes de performances supérieures, de taille réduite, de meilleure consommation d'énergie et de dissipation thermique des générations actuelles d'électronique. Certaines des techniques d'emballage les plus émergentes sont le collage par retournement de puce, où la puce est liée directement au substrat par des bosses de soudure ; WLP, où tout le conditionnement est effectué au niveau de la tranche avant le découpage en dés pour produire des emballages plus petits et plus fins ; et les emballages 2,5D et 3D, où les matrices sont disposées dans un interposeur côte à côte (2,5D) ou empilées verticalement les unes sur les autres (3D) pour gagner plus de densité avec des emballages plus courts. 

PRINCIPALES CONSTATATIONS

IMPACTS DE LA COVID-19

Croissance du marché freinée en raison de Contraintes économiques

La pandémie mondiale de COVID-19 a été sans précédent et stupéfiante, le marché connaissant une demande inférieure aux prévisions dans toutes les régions par rapport aux niveaux d'avant la pandémie. La croissance soudaine du marché reflétée par la hausse du TCAC est attribuable au retour de la croissance du marché et de la demande aux niveaux d'avant la pandémie.

Au début, la pandémie de COVID-19 a particulièrement posé certains défis à ce marché. Les contraintes économiques telles que les confinements et les restrictions de mouvement ont interféré avec la chaîne d'approvisionnement mondiale, perturbant les achats précoces nécessaires à la production de produits d'emballage intégrant des conceptions complexes. Plusieurs unités de production ont dû fermer partiellement ou ont vu leurs opérations réduites en raison des mesures de sécurité mises en place et du manque de main d'œuvre affectant le niveau de production et les délais de livraison des stocks. En outre, la pandémie a perturbé la consommation, provoqué un ralentissement économique et réduit la demande d'appareils électroniques utilisés dansautomobileet industriels, ce qui entraîne une réduction de la demande d'emballages avancés.

DERNIÈRES TENDANCES

Solution tout-en-un pour propulser la croissance du marché

Le regroupement de nombreux outils de CAO populaires pour offrir une solution tout-en-un et les améliorations supplémentaires apportées à la technologie de pont d'interconnexion multi-dies (EMIB) intégré ont été dévoilés par Intel en février 2024 lors de la conférence internationale sur les circuits à semi-conducteurs (ISSCC). Ils ont démontré la prochaine génération d'EMIB, capable d'atteindre un pas de bosse de 45 microns qui n'a pas été observé dans les générations précédentes. Ce pas plus fin offre également la possibilité d'avoir davantage de chipsets interconnectés et donc une bande passante élevée et une consommation d'énergie moindre. L'EMIB à pas plus fin permet également l'intégration d'encore plus de chipsets dans le package et ainsi la création de processeurs plus complexes et, en même temps, plus puissants.

• Selon le ministère américain du Commerce, les États-Unis détenaient environ 87,2 % du marché nord-américain de l'emballage avancé en 2024, ce qui met en évidence la forte domination régionale dans ce segment technologique.

• Selon la Semiconductor Industry Association (SIA), les technologies d'emballage avancées représentaient 73 % des revenus de l'emballage aux États-Unis en 2024, reflétant le passage des méthodes d'emballage traditionnelles aux solutions d'intégration haute densité.

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MARCHÉ DE L'EMBALLAGE AVANCÉ SEGMENTATION

Par type

En fonction du type, le marché peut être classé en 3.0 DIC, FO SIP, FO WLP, 3D WLP, WLCSP, 2.5D et Filp Chip.

• Puces intégrées 3D, ou 3D System on Chip (SoC) : le 3D IC, en fait, place les différentssemi-conducteurmeurt verticalement, il offre donc une densité d'interconnexion élevée et des performances électriques améliorées. Il est implémenté dans des ordinateurs haut de gamme, des processeurs d'intelligence artificielle ainsi que des appareils basés sur la mémoire. Cette technologie améliore le taux d'événements et le débit d'énergie puisque peu de pertes de signal et de latences sont présentes. Les principaux facteurs à prendre en compte sont le besoin croissant d'appareils électroniques portables et à faible consommation d'énergie, ainsi que les tendances en matière d'intelligence artificielle et d'Internet des objets. Mais les coûts de fabrication élevés et les problèmes thermiques restent des problèmes qui méritent une attention particulière.

• FO SIP (Fan-Out System-in-Package) : Fan-Out SIP est une technique dans laquelle de nombreuses puces et éléments passifs sont incorporés dans un seul boîtier, ce qui confère une densité fonctionnelle élevée dans un boîtier SO. Par rapport aux schémas SIP typiques, il offre des performances électriques et des solutions thermiques supérieures. Parmi tous les types disponibles, ce type est le plus adapté à une utilisation dans les appareils portables, les accessoires intelligents et les gadgets automobiles. La miniaturisation deélectroniqueet la demande d'électronique portable et l'intégration de diverses fonctionnalités de produits poussent son application.

• FO WLP (Fan-Out Wafer-Level Packaging) : FO WLP améliore les fonctionnalités de base du packaging au niveau des tranches pour augmenter le niveau d'intégration par densité et assurer une meilleure gestion thermique. C'est moins cher que d'autres packages standard avec de nombreuses applications dans l'emballage de circuits intégrés complexes avec de grandes E/S que l'on trouve dans les gadgets tels que les smartphones, les tablettes et les IoT. La technique implique le réacheminement des interconnexions sur une tranche reconstruite pour occuper une zone de couverture moindre. 

• 3D WLP (Three-Dimensional Wafer-Level Packaging) : 3D WLP fusionne l'avantage de l'intégration 3D avec celui du packaging au niveau de la tranche, offrant ainsi des solutions compactes et haute densité. En particulier, il est très efficace lorsqu'il est appliqué dans des systèmes à grande vitesse commetélécommunicationset centres de données. La technologie de l'appareil permet des connexions horizontales, où les composants sont connectés à l'aide de vias via silicium (TSV) avec moins de puissance et un taux de transfert de données plus rapide. 

• WLCSP (Wafer-Level Chip Scale Packaging) : WLCSP fait référence à une liaison directe puce sur PCB sans boîtier intervenant entre la puce et le PCB. Cette approche réduit la taille tout en améliorant les performances électriques et est idéale pour les petits gadgets tels que les smartphones et les appareils technologiques portables. Il offre des avantages en termes de coûts et réduit la complexité de la chaîne de production. 

• Emballage 2.5D : actuellement, la technologie 5D intègre un interposeur, un composant passif qui connecte différentes matrices côte à côte. Ce faisant, cette méthode permet une intégration haute performance sans la complicité organisationnelle de l'empilement de circuits intégrés 3D. Il est particulièrement utilisé dans les applications GPU, FPGA et systèmes informatiques hautes performances. 

• Emballage de puces retournées : des bosses de soudure sont utilisées dans les puces retournées dans lesquelles les circuits intégrés sont fixés à des substrats ou à des PCB. Il permet une plus grande densité de broches ainsi que des caractéristiques thermiques et électriques supérieures à celles de la technique du wire bonding. Flip Chip est largement utilisé dans les processeurs, les GPU et d'autres applications finales hautes performances. Ses avantages : un moindre degré d'atténuation des signaux et une plus grande capacité à gérer la puissance, essentielle pour une utilisation dans l'électronique moderne. 

Par candidature

En fonction des applications, le marché peut être classé en signaux analogiques et mixtes, connectivité sans fil, optoélectronique, MEMS et capteurs, logiques diverses et mémoire et autres.

• Signal analogique et mixte : un emballage sophistiqué est essentiel pour les circuits de signaux analogiques et mixtes où les signaux sont relativement complexes et où les interférences de signal plus faciles doivent être évitées. Les puces retournées et FOWLP sont utilisées pour optimiser l'intégrité du signal, minimiser l'influence parasite et améliorer les caractéristiques thermiques des éléments analogiques allant des convertisseurs de données aux amplificateurs en passant par les circuits intégrés de gestion de l'alimentation.

• Connectivité sans fil : à mesure que le nombre de spécifications ou de générations de communication sans fil augmente (5G, Wi-Fi 6E et au-delà), des formateurs de faisceaux RF, des modules frontaux RF et des processeurs de bande de base compacts, fiables et combinant des packages deviennent impératifs. FOWLP et FO SIP peuvent être utilisés pour joindre un ou plusieurs composants, par exemple un amplificateur de puissance, un filtre et un commutateur, dans un seul boîtier avec des performances RF améliorées ainsi qu'une atténuation minimale du signal.

• Optoélectronique : une interconnexion sophistiquée joue un rôle incroyablement vital dans l'incorporation duéléments optiques, tels que des lasers, des photodétecteurs et des modulateurs optiques, en circuits. Des techniques d'intégration hétérogènes telles que l'intégration 2,5D et 3D sont utilisées pour concevoir des interconnexions optiques à petit facteur de forme et hautes performances pour les domaines d'application tels que la communication optique, les centres de données et le LiDAR.

• MEMS et capteurs : les MEMS et les capteurs sont facilités par des solutions d'emballage innovantes qui permettent de réduire les tailles, d'interconnecter divers composants et de protéger les composants de détection souvent délicats. WLCSP et FOWLP sont utilisés pour développer des solutions de capteurs minces et fiables pour des utilisations telles que des accéléromètres, des gyroscopes et des capteurs de pression et d'environnement.

• Logique diverse : cette catégorie comprend le grand nombre de circuits logiques majoritaires utilisés dans diverses fonctions, y compris les dispositifs programmables communément appelés PLD, les dispositifs programmables sur site appelés FPGA et les circuits intégrés spécifiques à une application communément abrégés en ASIC. Certaines des variétés de techniques d'emballage mentionnées incluent l'intégration flip-chip, 2,5D et 3D afin d'augmenter les performances, d'augmenter la densité d'E/S et également d'améliorer la gestion thermique de ces types de dispositifs logiques.

• Mémoire : l'emballage amélioré implique l'obtention d'une bande passante et d'une densité élevées dans des dispositifs tels que la mémoire à large bande passante (HBM) et la mémoire empilée. Afin d'intégrer plusieurs matrices de mémoire et de les joindre via des TSV et des liaisons hybrides utilisant des canaux à vitesse accélérée, des méthodes d'intégration à deux points et demi (2,5D) ainsi qu'à trois points (3D) sont appliquées.

DYNAMIQUE DU MARCHÉ

La dynamique du marché comprend des facteurs déterminants et restrictifs, des opportunités et des défis indiquant les conditions du marché.

Facteurs déterminants 

Demande de fonctionnalités et de performances accrues dans des formats plus petits pour élargir le marché

L'un des principaux facteurs déterminants de La croissance du marché de l'emballage avancé est la demande de fonctionnalités et de performances accrues dans des facteurs de forme plus petits. Les ordinateurs portables, les appareils électroniques portables et légers, les smartphones, les appareils portables et les équipements informatiques hautes performances de la génération actuelle de produits électroniques augmentent la complexité d'incorporation, utilisent des fonctionnalités plus élevées et contiennent des éléments essentiels d'efficacité de traitement plus élevés dans des espaces confinés. Cette tendance nécessite l'incorporation supplémentaire d'un plus grand nombre de composants, des densités d'entrée/sortie plus élevées et une connectivité accrue – des aspects qui ne peuvent pas être pris en charge par des techniques de liaison filaire.

• Selon le National Institute of Standards and Technology (NIST), plus de 60 % des puces accélératrices d'IA à grande vitesse produites en 2024 nécessitaient des formats de packaging avancés tels que l'intégration 2,5D/3D, alimentant la demande pour ces technologies.

• Selon le Département américain du Commerce, la promulgation de la loi CHIPS and Science Act a soutenu l'emballage avancé en garantissant jusqu'à 39 milliards de dollars de subventions, ce qui a fourni une forte impulsion gouvernementale en faveur de ce segment de marché.

Croissance du calcul haute performance, de l'IA et de la 5G pour faire progresser le marché

L'utilisation de services de big data tels que l'IA,apprentissage automatique, et le HPC connaît désormais une croissance rapide et consomme beaucoup de données, ce qui a conduit à la nécessité de meilleures techniques de packaging. Ces applications nécessitaient des processeurs puissants, une bande passante mémoire élevée et des interconnexions à faible latence, ce que peuvent fournir ces concepts de packaging 2.5D/3D avec HBM.

Facteur de retenue

Un coût élevé susceptible de poser des obstacles potentiels 

Le coût élevé et la complexité liés à la mise en œuvre de la part de marché de l'emballage avancé sont un facteur de contrôle majeur. L'intégration de ces techniques nécessite normalement d'investir dans des machines d'emballage, des matériaux et des compétences de main-d'œuvre nouveaux et améliorés. Les éléments de mise en œuvre du package comprennent les vias traversant le silicium (TSV), les interconnexions à pas fin et la reconstitution des tranches, qui sont plus complexes que les techniques de packaging « standard » ; ils sont donc plus coûteux. L'introduction d'une nouvelle technologie d'emballage avancée et de nouveaux matériaux d'emballage implique également des défis de conception et de test et un travail de coopération entre l'équipe de conception de puces, l'entreprise d'emballage et l'équipe de production d'équipements. 

• Selon la Semiconductor Industry Association (SIA), environ 27 % des fabricants d'emballages avancés en 2024 ont indiqué que l'augmentation des coûts des substrats et des matériaux intercalaires entravait l'expansion de la capacité d'emballage.

• Selon le ministère américain du Commerce, la pénurie de main-d'œuvre a entravé environ 31 % des projets d'emballage avancés en 2024, car les compétences spécialisées dans l'emballage 2,5D/3D restent limitées.

Des solutions intégrées de manière hétérogène pour créer des opportunités sur ce marché

Opportunité

Ce marché offre l'une des plus grandes opportunités face au besoin croissant de solutions intégrées de manière hétérogène et de conceptions basées sur des chiplets fonctionnelles. Face aux difficultés et aux coûts croissants associés à la mise à l'échelle des semi-conducteurs, les entreprises d'électronique se sont tournées vers l'incorporation de plusieurs puces ou puces distinctes, plus petites. L'un des avantages de ce système est un rendement accru grâce à la production de plusieurs matrices plus petites, une liberté de conception dérivée de la création d'une combinaison de diverses puces et un coût de développement inférieur obtenu grâce à l'utilisation de conceptions de puces. On pourrait en conclure que les principaux catalyseurs de l'intégration hétérogène reposent sur ces technologies qui fournissent la densité d'interconnexion et les performances requises pour les connexions chiplet à chiplet. 

• Selon le NIST, le secteur de l'électronique grand public représentait 51,3 % des applications d'emballage avancées en 2024, ce qui présente un important potentiel de croissance du marché à mesure que les smartphones, les appareils portables et les appareils IoT prolifèrent.

• Selon le ministère américain de l'Énergie, les véhicules électriques et les véhicules autonomes exploiteront un conditionnement avancé dans plus de 65 % de leurs modules semi-conducteurs d'ici 2024, créant ainsi une opportunité émergente pour les technologies de conditionnement haute densité dans l'électronique automobile.

 

Des méthodes de test unifiées qui poseront un défi potentiel pour ce marché

Défi

L'un des principaux problèmes que connaît actuellement ce marché est le manque de méthodes et d'équipements de test unifiés pour tester ces emballages. Sur la base de ces conditions, à mesure que les technologies d'emballage progressent, les structures d'emballage sont devenues plus subtiles, avec des pas fins, des interconnexions de densité encore plus élevée et une conception 3D complexe ; les méthodes de test traditionnelles s'avèrent insuffisantes pour réussir la certification de la fiabilité et de l'efficacité d'un produit final. Dans les boîtiers 2,5D et 3D, il existe une liaison proche de la puce, outre l'utilisation de nouveaux matériaux et technologies d'interconnexion, ainsi que des mécanismes de défaillance, qui constituent un défi pour la détection précoce des défauts par les stratégies de test conventionnelles. Cela signifie que diverses nouvelles techniques de test, telles que les tests thermiques, les tests à haute fréquence, etc., ainsi que les méthodes de contrôle non destructives telles que les rayons X, la microscopie acoustique et d'autres capables d'examiner les interconnexions multicouches et les imperfections possibles, sont désormais disponibles. 

• Selon le ministère américain du Commerce, environ 30 % des projets d'emballages avancés en 2024 ont été retardés en raison du contrôle des exportations et d'obstacles réglementaires, en particulier pour les technologies d'intégration hétérogènes avec des applications à double usage.

• Selon la Semiconductor Industry Association, près de 23 % des initiatives d'emballage avancé en 2024 ont signalé des inadéquations entre la conception et la fabrication lors de la migration d'un emballage traditionnel vers des formats d'emballage SiP avancés ou en éventail au niveau des tranches.

 

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APERÇU RÉGIONAL DU MARCHÉ DE L'EMBALLAGE AVANCÉ

• Amérique du Nord

L'Amérique du Nord, et plus particulièrement les États-Unis, restent la région clé qui influence le progrès des solutions d'emballage innovantes. La région compte un grand nombre d'acteurs de l'industrie des semi-conducteurs, d'établissements universitaires et de soutien gouvernemental au développement technologique. Le marché américain de l'emballage avancé est essentiellement composé de grandes sociétés de conception de puces telles qu'Intel, NVIDIA et AMD, qui sont en première ligne dans la conception de processeurs et d'accélérateurs haut de gamme qui exigent des solutions d'emballage sophistiquées. En outre, de nouveaux financements sous forme de dépenses de recherche et de développement par le gouvernement par le biais d'agences telles que la DARPA, la National Science Foundation et d'autres organisations ont stimulé les progrès de ces technologies d'emballage.

• Europe

L'Europe est un autre marché important sur ce marché, notamment dans leautomobileet les secteurs de l'automatisation industrielle ainsi que des télécommunications. Les fournisseurs européens s'efforcent actuellement de fournir des emballages plus sophistiqués pour les appareils AE en termes de fiabilité, de sécurité et de performances, en particulier lorsqu'ils sont utilisés dans des conditions extrêmes. La recherche, ainsi que le développement et l'innovation, sont à un niveau élevé, avec des institutions telles que le (Centre interuniversitaire de microélectronique) en Belgique jouant un rôle crucial dans l'évolution de la technologie de l'emballage dans la région. Bien que l'Europe ne dispose pas de la même diversité de fabricants de puces logiques de pointe que les États-Unis ou l'Asie, l'accent mis sur certaines niches et capacités de recherche affecte grandement le marché. 

• Asie

Le segment Asie représente la plus grande part de marché de ce marché en raison de la concentration de la plupart des entreprises externalisées d'assemblage et de test de semi-conducteurs (OSAT) et de fonderies. Taïwan, la Corée du Sud et la Chine ont accumulé leurs capacités avancées d'emballage et sont devenues des puissances manufacturières de ces technologies. Par exemple, Taïwan accueille TSMC et ASE, deux OSAT clés lorsqu'il s'agit d'offrir des services de packaging sophistiqués aux entreprises internationales de semi-conducteurs. La Corée du Sud, avec de grands noms tels que Samsung et SK Hynix, occupe une position très importante dans le domaine de la mémoire et du packaging avancé pour les dispositifs de mémoire.

ACTEURS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Acteurs clés qui transforment le marché de l'emballage avancé grâce à la recherche et au développement

Les leaders du marché dans les secteurs industriels ont un impact significatif sur la nature et la teneur de ce marché. Ainsi, tous les acteurs au sein d'un tel système peuvent être répertoriés comme IDM Intel, IDM Samsung, la fonderie TSMC, OSAT ASE et Amkor, les équipements Applied Materials et Lam Research, et les fournisseurs de matériaux. Plus les caractéristiques de la puce créée par l'IDM sont petites, plus elles nécessitent et poussent en faveur de cet emballage. Les fonderies et les OSAT, en revanche, sont responsables du déploiement de ces technologies d'emballage, de la réalisation d'importantes recherches et développements et de la constitution de ressources d'usine.

• Selon la Semiconductor Industry Association, ASE Technology Holding (ASE) représentait près de 41,2 % des emplois OSAT (Outsourced Semiconductor Assembly & Test) de Taiwan en 2024, soulignant son rôle majeur dans l'emballage avancé à l'échelle mondiale.

• Selon le ministère américain du Commerce, SPIL (Siliconware Precision Industries) (une filiale d'ASE) représentait environ 41 % de l'emploi taïwanais dans le secteur des semi-conducteurs, renforçant ainsi son influence dans le secteur de l'emballage.

Liste des principales entreprises d'emballage avancé

• ASE (Taiwan)
• Amkor (U.S.)
• SPIL (India)
• Stats Chippac (Singapore)
• PTI (India)

DÉVELOPPEMENT INDUSTRIEL

Février 2024 :Lors de l'ISSCC en février 2024, Intel a révélé les progrès réalisés avec sa technologie EMIB, notamment une bande passante et une densité plus élevées. Ils ont présenté une nouvelle génération d'EMIB capable de fournir un pas de bureau de 45 microns, ce qui est un cran au-dessus des générations précédentes. Cette organisation réalisée avec un pas plus fin signifie qu'il peut y avoir beaucoup plus d'interconnexions de chipsets, offrant ainsi plus de bande passante et moins de consommation d'énergie. EMIB avec un pas plus fin fournit davantage d'interfaces de puces, de sorte que davantage de puces peuvent être incorporées dans un package pour les processeurs complexes et plus performants. C'est pourquoi la densité d'interconnexion permet d'obtenir une bande passante plus élevée et une latence plus faible, ce qui est important pour des applications telles que le calcul haute performance et les systèmes d'intelligence artificielle.

COUVERTURE DU RAPPORT

Ce rapport est basé sur une analyse historique et des calculs de prévisions qui visent à aider les lecteurs à obtenir une compréhension complète du marché mondial de l'emballage avancé sous plusieurs angles, qui fournit également un soutien suffisant à la stratégie et à la prise de décision des lecteurs. En outre, cette étude comprend une analyse complète de SWOT et fournit des informations sur les développements futurs du marché. Il examine divers facteurs qui contribuent à la croissance du marché en découvrant les catégories dynamiques et les domaines potentiels d'innovation dont les applications pourraient influencer sa trajectoire dans les années à venir. Cette analyse prend en compte à la fois les tendances récentes et les tournants historiques, fournissant une compréhension globale des concurrents du marché et identifiant les domaines de croissance potentiels.

Ce rapport de recherche examine la segmentation du marché en utilisant des méthodes quantitatives et qualitatives pour fournir une analyse approfondie qui évalue également l'influence des perspectives stratégiques et financières sur le marché. De plus, les évaluations régionales du rapport prennent en compte les forces dominantes de l'offre et de la demande qui ont un impact sur la croissance du marché. Le paysage concurrentiel est méticuleusement détaillé, y compris les parts des principaux concurrents du marché. Le rapport intègre des techniques de recherche non conventionnelles, des méthodologies et des stratégies clés adaptées au laps de temps prévu. Dans l'ensemble, il offre des informations précieuses et complètes sur la dynamique du marché de manière professionnelle et compréhensible.