Mercado avanzado de sustrato IC

Definición de mercado

El mercado abarca materiales de la placa de circuito de alto rendimiento diseñados que admiten envases de semiconductores complejos, lo que permite un mayor rendimiento eléctrico, miniaturización y disipación de calor. Estos sustratos cuentan con estructuras de interconexión multicapa para la transmisión de señal de alta velocidad.

Las aplicaciones clave se extiendeninteligencia artificial(AI), Computación de alto rendimiento (HPC), infraestructura 5G y electrónica automotriz, posicionamiento de sustratos IC avanzados como esenciales para las arquitecturas de chiplet, las soluciones del sistema en paquete (SIP) y los dispositivos semiconductores de próxima generación.

Mercado avanzado de sustrato ICDescripción general

El tamaño del mercado de sustrato IC avanzado global se valoró en USD 21.54 mil millones en 2023 y se prevé que crecerá de USD 23.59 mil millones en 2024 a USD 47.92 mil millones para 2031, exhibiendo una tasa compuesta anual de 10.66% durante el período de pronóstico. El crecimiento del mercado está impulsado por la expansión de la infraestructura 5G y las telecomunicaciones, que exigen soluciones de semiconductores de alta latencia de alto rendimiento.

Además, la creciente adopción de arquitecturas de integración Chiplet y heterogéneas está acelerando la necesidad de sustratos avanzados capaces de soportar interconexiones complejas de alta densidad y una mayor eficiencia energética.

Las principales empresas que operan en la industria del sustrato IC avanzado son United Microelectronics Corporation, Nan Ya PCB Co., Ltd., Ibiden, Samsung, Shinko Electric Industries Co Ltd., Zhen Ding Tech. Group Technology Holding Limited, TTM Technologies, Inc., Nok Corporation, Kyocera Corporation, Ibiden y otros.

El cambio hacia los empaques a nivel de panel y los sustratos de centrales de vidrio está fomentando la expansión del mercado. A medida que los diseños de semiconductores se vuelven más complejos, los fabricantes requieren soluciones de detección de defectos y metrología de alta precisión para mejorar el rendimiento, garantizar la confiabilidad y reducir los costos de producción.

El aumento de la adopción de interconexiones de alta densidad (HDI) y sistemas de control de calidad impulsados ​​por IA en aplicaciones informáticas de IA, 5G y de alto rendimiento aceleran aún más la demanda de sustratos IC avanzados.

• En octubre de 2024, KLA amplió su cartera de soluciones inteligentes para sustratos IC con múltiples actualizaciones de productos. El sistema de inspección y metrología de Lumina, diseñado para sustratos IC avanzados (incluido el núcleo de vidrio) e interposers basados ​​en paneles, proporciona detección de defectos de alta sensibilidad y metrología de escaneo precisa. Además, se integra perfectamente con las soluciones de conformación de cobre de KLA, asegurando un mayor monitoreo y un manejo de defectos para el empaque de semiconductores de próxima generación.

Destacados clave:

1. El tamaño de la industria del sustrato IC avanzado global se registró en USD 21.54 mil millones en 2023.
2. Se proyecta que el mercado crecerá a una tasa compuesta anual de 10.66% de 2024 a 2031.
3. Asia Pacific tenía una participación del 36.74% en 2023, valorada en USD 7.91 mil millones.
4. El segmento BGA (matriz de cuadrícula de bola) obtuvo USD 10.43 mil millones en ingresos en 2023.
5. Se espera que el segmento de Electrónica de Consumidor alcance los USD 18.48 mil millones para 2031.
6. Se anticipa que Europa crece a una tasa compuesta anual del 11.27% durante el período de pronóstico.

Conductor de mercado

Expansión de infraestructura 5G y telecomunicaciones

La expansión global de las redes 5G y los sistemas de comunicación inalámbrica de próxima generación están aumentando significativamente la expansión del mercado.

Las frecuencias más altas y el aumento de las tasas de transmisión de datos en redes 5G requieren sustratos de bajo rendimiento y alto rendimiento con una mejor integridad de la señal. La infraestructura de la red, incluidas las estaciones base 5G, las celdas pequeñas y los dispositivos de redes de alta velocidad, depende de sustratos IC avanzados para admitir un procesamiento más rápido y una latencia reducida.

• Según un informe de enero de 2024 del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), los suscriptores globales 5G alcanzaron 1.800 millones a fines de 2023, con proyecciones que indican un crecimiento a 7.9 mil millones para 2028. A partir de ahora, 296 redes comerciales 5G son operativas en todo el mundo, que se espera que aumente a 438 para 2025.

Desafío del mercado

Interrupciones de la cadena de suministro y escasez de materiales

El crecimiento del mercado avanzado del sustrato IC se ve obstaculizado por las interrupciones de la cadena de suministro y la escasez de materias primas clave, incluidas las láminas de cobre de alta pureza y la película de acumulación de Ajinomoto (ABF). Estas limitaciones conducen a mayores costos de producción y retrasos para satisfacer la demanda.

Para abordar este desafío, las empresas están expandiendo las instalaciones de fabricación, asegurando acuerdos de proveedores a largo plazo e invirtiendo en innovación material. Las asociaciones estratégicas con proveedores de materias primas y avances en materiales de sustrato alternativos también están ayudando a mitigar los riesgos, asegurando una cadena de suministro estable y respaldando el desarrollo continuo de soluciones de envasado de semiconductores de alto rendimiento.

Tendencia del mercado

Aumento de la adopción de arquitecturas de integración de Chiplet y heterogéneas

Los fabricantes de semiconductores están cambiando hacia arquitecturas basadas en Chiplet e integración heterogénea para superar las limitaciones de escala tradicionales, impulsando el crecimiento del mercado. Estas tecnologías requieren sustratos IC avanzados capaces de soportar múltiples chiplets con alta densidad de interconexión y rendimiento eléctrico mejorado.

La adopción de envases 2.5D y 3D en procesadores de IA, chips centrales de datos y electrónica de consumo está fomentando la demanda de sustratos IC que facilitan la entrega de energía eficiente y la disipación térmica optimizada.

• En marzo de 2025, IMEC, un centro líder de investigación e innovación en nanoelectrónica y tecnologías digitales, se asoció con el gobierno estatal de Baden-Württemberg, Alemania, para establecer el acelerador de diseño de chips avanzado (ACDA). Ubicado en Baden-Württemberg (al suroeste de Alemania), este nuevo centro de competencia IMEC tiene como objetivo avanzar en el diseño de chipet, empaques, integración del sistema, detección y tecnologías de IA Edge como parte del Programa Automotive Chiplet (ACP) de IMEC.

Informe de mercado de sustrato IC avanzado

Segmentación	Detalles
Por tipo de sustrato	BGA (matriz de cuadrícula de bola), CSP (paquete de escala de chip), otros
Por aplicación	Electrónica de consumo, automotriz, TI y telecomunicaciones, otros
Por región	América del norte: Estados Unidos, Canadá, México
	Europa: Francia, Reino Unido, España, Alemania, Italia, Rusia, resto de Europa
	Asia-Pacífico: China, Japón, India, Australia, ASEAN, Corea del Sur, resto de Asia-Pacífico
	Medio Oriente y África: Turquía, EAU, Arabia Saudita, Sudáfrica, resto de Medio Oriente y África
	Sudamerica: Brasil, Argentina, resto de América del Sur

 Segmentación de mercado

• Por tipo de sustrato (BGA (matriz de cuadrícula de bola), CSP (paquete de escala de chip) y otros): el segmento BGA (matriz de cuadrícula de bola) obtuvo USD 10.43 mil millones en 2023 debido a su rendimiento eléctrico superior, interconexiones de alta densidad y eficiencia térmica.
• Por aplicación (Electrónica de consumo, automotriz, TI y telecomunicaciones, y otras): el segmento de electrónica de consumo tenía una participación de 38.54%en 2023, alimentada por la creciente demanda de informática de alto rendimiento, miniaturización y soluciones de empaquetado avanzado en teléfonos inteligentes, computadoras portátiles,wearablesy otros dispositivos inteligentes.

Mercado avanzado de sustrato ICAnálisis regional

Basado en la región, el mercado global se ha clasificado en América del Norte, Europa, Asia Pacífico, Medio Oriente y África y América Latina.

La participación de mercado del sustrato IC avanzado de Asia Pacífico fue de alrededor del 36.74% en 2023, valorada en USD 7.91 mil millones. Asia Pacific está a la vanguardia de la fabricación global de semiconductores. Las fundiciones principales como TSMC y Samsung Electronics están invirtiendo en tecnologías de envasado de próxima generación, aumentando la demanda de sustratos IC de alto rendimiento.

El dominio de la región en la fabricación de chips y los servicios de ensamblaje y prueba de semiconductores subcontratados (OSAT) está llevando a los fabricantes de sustratos locales a expandir la capacidad de producción.

• La perspectiva de desarrollo asiático (abril de 2024) informa que el este de Asia y el sudeste asiático, que comprende economías de altos ingresos como en desarrollo, representan más del 80% de la fabricación global de semiconductores. Esto subraya el papel de la región como proveedor crítico, con los mercados internacionales que dependen altamente de sus exportaciones de semiconductores.

Los crecientes sectores de electrónica automotriz y de consumo en Asia Pacífico están creando una fuerte demanda de sustratos IC avanzados. Las principales marcas electrónicas, incluidas Sony y Panasonic, están avanzando en innovaciones en dispositivos impulsados ​​por IA, sensores inteligentes y tecnologías de imágenes, destacando la necesidad de soluciones de empaque de semiconductores de alto rendimiento.

Es probable que la industria del sustrato IC avanzado de Europa crezca a una tasa compuesta anual de 11.27% durante el período de pronóstico. La Ley CHIPS de la Unión Europea está acelerando el contribuyente significativamente a este crecimiento al impulsar la inversión en tecnologías de fabricación y empaque de semiconductores.

La UE, a través de una fuerte iniciativa de financiamiento, está reduciendo la dependencia de los proveedores de semiconductores asiáticos al apoyar la fabricación de sustratos locales y el envasado avanzado. Empresas como Infineon, Stmicroelectronics y Globalfoundries están ampliando las operaciones europeas, aumentando la demanda de sustratos IC de alto rendimiento para apoyar la creciente producción de chips de la región.

Además, las empresas de semiconductores europeos están avanzando en diseños de procesadores basados ​​en chiplets, envases a nivel de panel e interconexiones de alta velocidad para satisfacer las crecientes necesidades en los centros de datos de IA, la computación de borde y la nube.

Marcos regulatorios

• Estados Unidos regula la industria de semiconductores a través de la Ley de Chips y Ciencias, promulgada en agosto de 2022. Además, la Oficina de Industria y Seguridad (BIS) hace cumplir los controles de exportación en tecnologías de semiconductores avanzados para proteger la seguridad nacional y mantener el liderazgo tecnológico.
• La Ley Europea de CHIPS, efectiva desde septiembre de 2023, proporciona un marco regulatorio para fortalecer la industria de semiconductores de la región. Promueve la I + D, expande la capacidad de producción e introduce mecanismos para abordar las interrupciones de la cadena de suministro, al tiempo que garantiza el cumplimiento de las leyes de competencia de la UE y el apoyo a los iniciados financiados por el estado.
• La industria de semiconductores de China se rige por políticas bajo la iniciativa Made in China 2025 y el Fondo Nacional de Inversión de la Industria del Circuito Integrado. Estas políticas enfatizan la autosuficiencia en la producción de semiconductores, con una importante financiación estatal dirigida a la fabricación de chips nacionales e I + D.
• El Ministerio de Economía, Comercio e Industria (METI) de Japón supervisa las regulaciones de semiconductores, centrándose en los controles de exportación y la seguridad de la cadena de suministro. En julio de 2023, Japón impuso controles de exportación más estrictos en 23 tipos de equipos de fabricación de semiconductores, lo que requiere que los fabricantes obtengan la aprobación del gobierno antes de enviar a destinos específicos.

Panorama competitivo

Las empresas que operan en el mercado avanzado del sustrato IC están ampliando la capacidad de producción y estableciendo nuevas instalaciones de fabricación. Estas iniciativas tienen como objetivo mejorar la resiliencia de la cadena de suministro, satisfacer la creciente demanda de sustratos de alto rendimiento y apoyar los avances tecnológicos.

Están invirtiendo aún más en infraestructura, optimizando los procesos de producción y formando colaboraciones de la industria para obtener una ventaja competitiva. El establecimiento de nuevas instalaciones de producción en regiones clave está mejorando la eficiencia de la oferta y la aceleración de la innovación.

• En febrero de 2024, Kinsus anunció planes para establecer una instalación de fabricación de sustratos en Penang, Malasia, y explorar colaboraciones para fortalecer su posición en la cadena de suministro de semiconductores. La compañía ha asegurado una instalación de alquiler en Penang e inició pruebas de sustrato y control de calidad a partir del segundo trimestre de 2024.

Lista de empresas clave en el mercado avanzado de sustrato IC:

• United Microelectronics Corporation
• Nan Ya PCB Co., Ltd.
• Ibiden
• Samsung
• Shinko Electric Industries co., Ltd.
• Kinsus Interconnect Technology Corp.
• LG Innotek
• AT&S Austria Technologie & Systemtechnik AG
• Daeduck Electronics Co., Ltd.
• Simmtech Co., Ltd.
• Zhen Ding Tech. Tecnología grupal Holding Limited
• TTM Technologies, Inc.
• Nok Corporation
• Kyocera Corporation
• Ibiden

Desarrollos recientes (asociaciones/lanzamiento del producto)

• En septiembre de 2024, Amkor dio a conocer una solución de empaque avanzada, S-Swift (tecnología de ventilador integrado de obleas de silicio de sustrato) para abordar la creciente demanda de dispositivos de alto rendimiento en IA, computación de alto rendimiento (HPC) y centros de datos. El paquete S-Swift mejora el ancho de banda y permite interconexiones eficientes de muerte para morir para la integración heterogénea, utilizando un interposer de alta densidad.
• En junio de 2024, Daeduck Electronics anunció el desarrollo exitoso de un sustrato FCBGA de gran cuerpo diseñado para servidores de IA y centros de datos. Este sustrato avanzado, que mide 100 mm x 100 mm con más de 20 capas, está diseñado para chips informático de alto rendimiento (HPC), que sirven como unidades de procesamiento de núcleo en la infraestructura del centro de datos.
• En junio de 2024, Siemens se asoció con Samsung Foundry para mejorar las capacidades de fabricación de los diseños empaquetados de múltiples casas en nodos avanzados. Esta colaboración condujo a múltiples certificaciones de productos nuevos para las tecnologías de diseño y verificación de IC de vanguardia de Siemens.