アドバンスト・パッケージングの市場規模、シェア、成長、業界分析、タイプ別（3.0 DIC、FO SIP、FO WLP、3D WLP、WLCSP、2.5DおよびFilpチップ）、アプリケーション別（アナログおよびミックスド・シグナル、ワイヤレス接続、オプトエレクトロニクス、MEMSおよびセンサー、その他のロジックおよびメモリおよびその他）および2035年までの地域予測

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高度なパッケージング市場の概要

世界のアドバンスト・パッケージング市場規模は2025年に168億8,000万米ドル、2026年には179億8,000万米ドルに上昇すると予想され、2035年までに318億4,000万米ドルに達すると予測されており、2025年から2035年までの期間を通じて6.5%のCAGRで拡大すると予測されています。

洗練されたパッケージングとは、ワイヤ ボンディングとは別に、電子ガジェットの集積回路 (IC) やその他の部品を接合する際に使用される一連の独特で複雑な手順を意味します。これらの方法は、現在の世代のエレクトロニクスにおける高性能、サイズの縮小、エネルギー消費の改善、放熱に対する高まる要求を満たします。より新しいパッケージング技術には、ダイがはんだバンプを介して基板に直接接合されるフリップチップ接合があります。 WLP では、すべてのパッケージングがダイシング前にウェーハ レベルで行われ、より小型でより薄いパッケージが製造されます。 2.5D および 3D パッケージングでは、ダイが横に並んだインターポーザ内に配置される (2.5D) か、互いに垂直に積み重ねられる (3D) ことで、より短いパッケージでより多くの密度を得ることができます。 

主な調査結果

新型コロナウイルス感染症の影響

市場の成長は抑制される 経済的制約

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の世界的なパンデミックは前例のない驚異的なものであり、市場ではパンデミック前のレベルと比較してすべての地域で需要が予想を下回っています。 CAGRの上昇を反映した市場の急激な成長は、市場の成長と需要がパンデミック前のレベルに戻ったことによるものです。

特に、新型コロナウイルス感染症のパンデミックは、当初、この市場にいくつかの課題をもたらしました。ロックダウンや移動制限などの経済的制約により、世界的なサプライチェーンが妨げられ、複雑なデザインを組み込んだパッケージ製品の生産に必要な早期調達が困難になった。確立された安全対策と労働力の不足により、いくつかの生産ユニットは部分的に停止するか、操業を縮小しなければならず、生産レベルと在庫の納品までの時間に影響を及ぼしました。また、パンデミックは消費を混乱させただけでなく、景気低迷を引き起こし、国内で使用される電子機器の需要を減少させました。自動車および産業部門では、高度なパッケージングの需要の減少につながります。

最新のトレンド

市場の成長を促進するオールインソフトウェア ソリューション

多くの人気のある CAD ツールを統合してオールイン ソフトウェア ソリューションを提供することと、組み込みマルチダイ インターコネクト ブリッジ (EMIB) テクノロジで達成されるさらなる機能強化が、2024 年 2 月の国際ソリッド ステート回路会議 (ISSCC) でインテルによって発表されました。彼らは、前世代では観察されなかった45ミクロンのバンプピッチを達成できる次世代EMIBを実証しました。このより細かいピッチにより、より多くのチップレットを相互接続できるようになり、その結果、高帯域幅とより少ない電力消費が得られます。より微細なピッチの EMIB により、パッケージ内にさらに多くのチップレットを統合できるため、より複雑でありながら、より強力なプロセッサを作成することもできます。

• 米国商務省によると、米国は 2024 年に北米の先端パッケージング市場の約 87.2% を占め、この技術分野における地域的な優位性が明らかになりました。

• 半導体工業会 (SIA) によると、従来のパッケージング方法から高密度集積ソリューションへの移行を反映して、2024 年の米国のパッケージング収益の 73% は高度なパッケージング技術が占めます。

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高度なパッケージング市場 セグメンテーション

タイプ別

タイプに基づいて、市場は 3.0 DIC、FO SIP、FO WLP、3D WLP、WLCSP、2.5D および Filp Chip に分類できます。

• 3D 統合チップ、または 3D システム オン チップ (SoC): 3D IC は実際には、さまざまな要素を配置します。半導体垂直方向にダイスするため、高い相互接続密度と強化された電気的性能が得られます。これは、高級コンピューター、人工知能プロセッサー、およびメモリーベースのデバイスに実装されています。このテクノロジーにより、信号損失や遅延がほとんどないため、イベント レートとエネルギー スループットが向上します。ここでの主な要因は、ポータブルで低消費電力の電子機器に対するニーズの高まりと、人工知能とモノのインターネットのトレンドです。しかし、高い製造コストと熱関連の問題は依然として十分に考慮すべき問題となっています。

• FO SIP (ファンアウト システムインパッケージ): ファンアウト SIP は、多数のダイと受動素子が 1 つのパッケージ内に組み込まれる技術であり、そのため SO パッケージの機能密度が高くなります。一般的な SIP 方式と比較して、優れた電気的性能と熱ソリューションを備えています。利用可能なすべてのタイプの中で、このタイプはポータブル デバイス、スマート アクセサリー、カー ガジェットでの使用に最も適しています。の小型化エレクトロニクスそして、ポータブル電子機器の需要とさまざまな機能製品の統合により、その応用が促進されています。

• FO WLP (ファンアウト ウェーハレベル パッケージング): FO WLP は、ウェーハレベル パッケージングの基本機能を強化して、密度による統合レベルを高め、より優れた熱管理を提供します。これは、スマートフォン、タブレット、IoT などのガジェットに見られる大規模な I/O を備えた複雑な IC の梱包に幅広い用途を持つ他の標準パッケージよりも安価です。この技術には、より狭いカバー領域を占めるようにリビルドウェーハ上の相互接続の再配線が含まれます。 

• 3D WLP (三次元ウェーハレベル パッケージング): 3D WLP は、3D 統合を行う利点とウェーハレベル パッケージングの利点を融合し、コンパクトで高密度のソリューションを提供します。特に、高速システムなどに適用すると大きな効果を発揮します。電気通信そしてデータセンター。この装置の技術により水平接続が可能になり、コンポーネントはシリコン貫通ビア (TSV) を使用して接続され、電力が少なく、データ転送速度が速くなります。 

• WLCSP (ウェーハレベル チップ スケール パッケージング): WLCSP は、ダイと PCB の間にパッケージを介さない直接チップオン PCB ボンディングを指します。このアプローチは電気的性能を向上させながらサイズを縮小するため、スマートフォンやウェアラブル テクノロジー デバイスなどの小型ガジェットに最適です。コスト面でのメリットが得られ、生産ラインの複雑さが軽減されます。 

• 2.5D パッケージング: 現在、5D テクノロジーでは、異なるダイを並べて接続する受動コンポーネントであるインターポーザーが統合されています。そうすることで、この方法では、3D IC スタッキングの組織的な共謀を伴うことなく、高性能の統合が可能になります。特に GPU、FPGA、およびハイパフォーマンス コンピューティング システム アプリケーションで使用されます。 

• フリップチップパッケージング: はんだバンプは、IC が基板または PCB に取り付けられるフリップチップで使用されます。これにより、ピン密度が向上し、ワイヤ ボンディング技術よりも優れた熱的および電気的特性が得られます。フリップ チップは、プロセッサ、GPU、およびその他の高性能エンド アプリケーションで広く使用されています。その利点は、信号の減衰が少なく、現代の電子機器で使用するために不可欠な電力処理能力が高いことです。 

用途別

アプリケーションに基づいて、市場はアナログおよびミックスドシグナル、ワイヤレス接続、オプトエレクトロニクス、MEMSおよびセンサー、その他のロジック、メモリおよびその他に分類できます。

• アナログおよびミックスドシグナル: 信号が比較的複雑で、容易な信号干渉を回避する必要があるアナログおよびミックスドシグナル回路には、洗練されたパッケージングが不可欠です。フリップチップとFOWLPは、信号の完全性を最適化し、寄生影響を最小限に抑え、データコンバータからアンプ、電源管理ICに至るまでのアナログ要素の熱特性を高めるために採用されています。

• ワイヤレス接続: ワイヤレス通信の仕様や世代の数が増加するにつれて (5G、Wi-Fi 6E 以降)、コンパクトで信頼性が高く、パッケージを組み合わせた RF ビームフォーマー、RF フロントエンド モジュール、ベースバンド プロセッサーが不可欠になっています。 FOWLP および FO SIP を使用すると、パワーアンプ、フィルター、スイッチなどの 1 つまたは複数のコンポーネントを単一のパッケージに結合し、RF 性能を強化し、信号の減衰を最小限に抑えることができます。

• オプトエレクトロニクス: 洗練された相互接続は、光学素子レーザー、光検出器、光変調器などを回路に組み込みます。 2.5D や 3D 統合などの異種統合技術は、光通信、データセンター、LiDAR などのアプリケーション分野向けに小型フォームファクタで高性能の光相互接続を考案するために採用されています。

• MEMS とセンサー: MEMS とセンサーは、サイズの縮小、さまざまなコンポーネントの相互接続、繊細なセンシング コンポーネントのシールドを可能にする革新的なパッケージング ソリューションによって促進されます。 WLCSP と FOWLP は、加速度計、ジャイロスコープ、圧力および環境センサーなどの用途向けの、細くて信頼性の高いセンサー ソリューションを開発するために使用されます。

• その他のロジック: このカテゴリは、一般に PLD として知られるプログラマブル デバイス、FPGA と呼ばれるフィールド プログラマブル デバイス、一般に ASIC と略称される特定用途向け集積回路など、さまざまな機能で使用される膨大な数の多数決論理回路で構成されます。言及されているさまざまなパッケージング技術には、パフォーマンスを向上させ、I/O 密度を高め、これらの種類のロジック デバイスの熱管理を改善するためのフリップ チップ、2.5D、および 3D 統合が含まれます。

• メモリ: パッケージングの強化には、高帯域幅メモリ (HBM) やスタック型メモリなどのデバイスにおける高帯域幅と高密度の実現が含まれます。複数のメモリ ダイを統合し、加速された速度チャネルを利用した TSV およびハイブリッド ボンディングを通じてそれらを結合するために、2 ポイント ハーフ (2.5D) および 3 ポイント (3D) 統合手法が適用されます。

市場ダイナミクス

市場のダイナミクスには、市場の状況を示す推進要因と抑制要因、機会、課題が含まれます。

推進要因 

市場拡大に向けて小型フォームファクタでの機能と性能の向上が求められる

主要な推進要因の 1 つは、 アドバンストパッケージング市場の成長には、より小さなフォームファクターでの機能とパフォーマンスの向上が求められています。ラップトップ、ポータブルおよび軽量電子機器、スマートフォン、ウェアラブル、および現世代の電子製品の高性能コンピューティング機器は、組み込みの複雑性を高め、より高い機能を利用し、限られたスペースでより高い処理効率の必須要素を保持しています。この傾向には、より多くのコンポーネントの追加組み込み、より高い入出力密度、および接続性の向上が必要ですが、これらの側面はワイヤ ボンディング技術ではサポートできません。

• 米国立標準技術研究所 (NIST) によると、2024 年に生産される高速 AI アクセラレータ チップの 60% 以上が 2.5D/3D 統合などの高度なパッケージング形式を必要とし、これらのテクノロジーの需要が高まっています。

• 米国商務省によると、CHIPS および科学法の制定により、最大 390 億ドルの補助金を引き受けることで高度なパッケージングが支援され、この市場セグメントを強力に政府が後押ししているとのことです。

市場を前進させるハイパフォーマンス コンピューティング、AI、5G の成長

AIなどのビッグデータサービスの活用、機械学習HPC は現在急速に増加しており、大量のデータを消費するため、より優れたパッケージング技術が必要になっています。これらのアプリケーションには、強力なプロセッサ、高いメモリ帯域幅、低遅延の相互接続が必要でしたが、これらは HBM を使用した 2.5D/3D のパッケージ化コンセプトによって提供できます。

抑制要因

潜在的な障害となる高コスト 

アドバンスト・パッケージング市場シェアの実装に関連する高コストと複雑さは、主要な制御要因です。これらの技術を組み込むと、通常、新しく改良された包装機械、材料、労働力のスキルに投資する必要が生じます。パッケージ実装の要素には、シリコン貫通ビア (TSV)、ファインピッチ相互接続、ウェーハ再構成が含まれますが、これらは「標準」パッケージング技術よりも複雑です。したがって、それらはより高価になります。新しい高度なパッケージング技術と新しいパッケージング材料の導入には、設計とテストの課題、およびチップ設計チーム、パッケージングハウス、機器製造チーム間の協力作業も必要となります。 

• 半導体工業会 (SIA) によると、2024 年時点で先端パッケージング メーカーの約 27% が、基板とインターポーザー材料のコストの高騰がパッケージング能力の拡大を妨げていると回答しました。

• 米国商務省によると、2.5D/3D パッケージングの専門スキルが依然として限られているため、労働力不足により 2024 年には高度なパッケージング プロジェクトの約 31% が妨げられるとのことです。

この市場に機会を生み出す異種統合ソリューション

機会

この市場は、ヘテロジニアスに統合されたソリューションと機能的に駆動されるチップレットベースの設計に対するニーズが高まっているため、最大のチャンスの 1 つです。半導体のスケーリングに関連する困難とコストが増大する中、エレクトロニクス企業は、複数のより小型で個別のダイやチップレットを組み込むことに目を向けています。このスキームの利点の 1 つは、複数の小型ダイの製造による歩留まりの向上、さまざまなチップレットの組み合わせの作成による設計の自由度、チップレット設計の利用による開発コストの削減です。ヘテロジニアス統合を可能にする主要な要因は、チップレット間接続に必要な相互接続密度とパフォーマンスを提供するこれらのテクノロジーに基づいていると結論付けることができます。 

• NIST によると、2024 年には家電部門が高度なパッケージング用途の 51.3% を占め、スマートフォン、ウェアラブル、IoT デバイスの普及に伴い市場が成長する大きな可能性が示されています。

• 米国エネルギー省によると、電気自動車と自動運転車は、2024 年までに半導体モジュールの 65% 以上で高度なパッケージングを活用し、自動車エレクトロニクスにおける高密度パッケージング技術の新たな機会を生み出します。

 

この市場に潜在的な課題をもたらす統一テスト方法

チャレンジ

この市場が現在経験している主な問題の 1 つは、このパッケージをテストするための統一されたテスト方法と装置が不足していることです。このような状況を踏まえ、実装技術の進歩に伴い、実装構造はより微細化し、ピッチの微細化、配線の高密度化、3D設計の複雑化が進んでいます。従来の試験方法では、最終製品の信頼性と効率性の認証を成功させるには不十分であることが判明しています。 2.5D および 3D パッケージには、新しい材料と相互接続技術の使用に加えて、ニアダイ ボンディングや故障メカニズムがあり、従来のテスト戦略では早期故障検出が困難です。これは、熱試験や高周波試験などのさまざまな新しい試験技術が、多層相互接続や潜在的な欠陥を検査できる X 線や音響顕微鏡などの非破壊試験方法とともに、現在利用可能であることを意味します。 

• 米国商務省によると、2024 年の高度なパッケージング プロジェクトの約 30% が、特にデュアルユース アプリケーションを備えた異種統合技術において、輸出管理と規制のハードルにより遅延しました。

• 半導体産業協会によると、2024 年の先進的なパッケージング イニシアチブの約 23% で、従来のパッケージングから先進的な SiP またはファンアウト ウェーハレベルのパッケージング形式に移行する際に、設計と製造の不一致が報告されました。

 

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高度な包装市場の地域的洞察

• 北米

北米、より具体的には米国は、依然として革新的なパッケージング ソリューションの進歩に影響を与える重要な地域です。この地域には多数の半導体産業関係者、学術機関が存在し、技術開発に対する政府の支援も受けています。米国のアドバンスト パッケージング市場は、基本的にインテル、NVIDIA、AMD などの大手チップ設計会社であり、洗練されたパッケージング ソリューションを必要とするハイエンド プロセッサやアクセラレータの設計の最前線にいます。さらに、DARPA、国立科学財団、その他の組織などの機関を通じた政府による研究開発支出という形での新たな資金提供により、これらのパッケージング技術の進歩が促進されました。

• ヨーロッパ

ヨーロッパはこの市場のもう一つの大きな市場であり、特に自動車電気通信だけでなく産業オートメーション部門も含まれます。欧州のサプライヤーは現在、特に極端な条件で使用される場合、信頼性、安全性、パフォーマンスの観点から、AE デバイス用のより洗練されたパッケージングを提供する取り組みを推進しています。研究、開発、イノベーションは最高潮に達しており、ベルギーの大学間マイクロエレクトロニクスセンターなどの機関が、この地域のパッケージング技術の進化において重要な役割を果たしています。ヨーロッパには米国やアジアほど多様な最先端のロジックチップメーカーはありませんが、特定のニッチ分野と研究能力に重点を置いていることが市場に大きな影響を与えています。 

• アジア

アジア部門は、委託された半導体組立てテスト（OSAT）およびファウンドリのほとんどが集中しているため、この市場で最大の市場シェアを占めています。台湾、韓国、中国は高度なパッケージング能力を蓄積し、これらの技術の製造大国になりました。たとえば、台湾は、国際的な半導体企業に高度なパッケージング サービスを提供する際の 2 つの主要な OSAT である TSMC と ASE に対応しています。 Samsung や SK Hynix などの大手企業を擁する韓国は、メモリおよびメモリデバイスの先進的なパッケージングにおいて非常に重要な位置を占めています。

主要な業界関係者

研究開発を通じて高度なパッケージング市場を変革する主要企業

産業分野の市場リーダーは、この市場の性質と傾向に大きな影響を与えます。したがって、そのようなシステム内のすべてのプレーヤーは、IDM Intel、IDM Samsung、ファウンドリ TSMC、OSAT ASE および Amkor、装置の Applied Materials および Lam Research、および材料サプライヤーとしてリストされます。 IDM が作成するチップの機能が小さくなるほど、このパッケージングの必要性が高まり、その必要性が高まります。対照的に、ファウンドリと OSAT は、これらのパッケージング技術を展開し、重要な研究開発を行い、工場リソースを構築する責任があります。

• 半導体産業協会によると、ASE Technology Holding (ASE) は、2024 年に台湾の OSAT (外部委託半導体組立てテスト) 雇用の 41.2% 近くを占め、世界の高度なパッケージングにおける ASE の重要な役割が浮き彫りになりました。

• 米国商務省によると、SPIL (Siliconware Precision Industries) (ASE の子会社) は台湾のバックエンド半導体雇用の約 41% を占めており、パッケージングにおける影響力を強化しています。

先進的なパッケージングのトップ企業のリスト

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

産業の発展

2024 年 2 月:2024 年 2 月の ISSCC で、インテルは帯域幅と密度の向上を含む EMIB テクノロジーの進歩を明らかにしました。彼らは、前世代よりもさらに高い 45 ミクロンのデスクピッチを実現できる新世代の EMIB を発表しました。このようにより細かいピッチで構成すると、より多くのチップレット相互接続が可能になり、より多くの帯域幅が提供され、消費電力が削減されます。より細かいピッチの EMIB は、より多くのチップレット インターフェイスを提供するため、より多くのチップレットを複雑で高性能のプロセッサのパッケージに組み込むことができます。そのため、相互接続密度により、より高い帯域幅とより低い遅延が実現され、これはハイパフォーマンス コンピューティングや人工知能システムなどのアプリケーションにとって重要です。

レポートの範囲

このレポートは、読者が世界のアドバンストパッケージング市場をさまざまな角度から包括的に理解するのに役立つことを目的とした歴史分析と予測計算に基づいており、読者の戦略と意思決定に十分なサポートも提供します。また、この調査は SWOT の包括的な分析で構成されており、市場内の将来の発展についての洞察を提供します。それは、今後数年間の市場の軌道に影響を与える可能性のあるイノベーションの動的なカテゴリーと潜在的な分野を発見することにより、市場の成長に貢献するさまざまな要因を調査します。この分析には、最近の傾向と歴史的な転換点の両方が考慮されており、市場の競合他社を総合的に理解し、成長できる分野を特定します。

この調査レポートは、定量的および定性的方法の両方を使用して市場の細分化を調査し、市場に対する戦略的および財務的観点の影響も評価する徹底的な分析を提供します。さらに、レポートの地域評価では、市場の成長に影響を与える支配的な需要と供給の力が考慮されています。主要な市場競合他社のシェアなど、競争環境が細心の注意を払って詳細に説明されています。このレポートには、予想される期間に合わせて調整された型破りな研究手法、方法論、主要な戦略が組み込まれています。全体として、市場のダイナミクスに関する貴重かつ包括的な洞察を専門的にわかりやすく提供します。