Marché avancé du substrat IC

Définition du marché

Le marché englobe les matériaux de circuits imprimés à haute performance conçus qui prennent en charge l'emballage complexe de semi-conducteurs, permettant des performances électriques, une miniaturisation et une dissipation de chaleur améliorées. Ces substrats présentent des structures d'interconnexion multicouche pour une transmission de signal à grande vitesse.

Applications clés Spanintelligence artificielle(AI), informatique haute performance (HPC), infrastructure 5G et électronique automobile, positionnement des substrats IC avancés comme essentiels pour les architectures Chiplet, les solutions de système en package (SIP) et les appareils semi-conducteurs de nouvelle génération.

Marché avancé du substrat ICAperçu

La taille mondiale du marché avancé du substrat IC était évaluée à 21,54 milliards USD en 2023 et devrait passer de 23,59 milliards USD en 2024 à 47,92 milliards USD d'ici 2031, présentant un TCAC de 10,66% au cours de la période de prévision. La croissance du marché est tirée par l'expansion de l'infrastructure 5G et des télécommunications, qui exigent des solutions de semi-conducteur à faible latence à faible latence.

De plus, l'adoption croissante de chiplet et des architectures d'intégration hétérogène accélère le besoin de substrats avancés capables de soutenir des interconnexions complexes et à haute densité et une efficacité énergétique améliorée.

Les grandes sociétés opérant dans l'industrie du substrat Advanced IC sont 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 Age, Daeduck Electronics Co., LTD., SIMMTECH CO. Ltd., Zhen Ding Tech. Group Technology Holding Limited, TTM Technologies, Inc., NOK Corporation, Kyocera Corporation, Ibiden et autres.

Le passage vers l'emballage au niveau du panneau et les substrats du noyau en verre favorise l'expansion du marché. À mesure que les conceptions de semi-conducteurs deviennent plus complexes, les fabricants nécessitent des solutions de détection de défaut de haute précision et de métrologie pour améliorer le rendement, garantir la fiabilité et réduire les coûts de production.

L'adoption croissante d'interconnexions à haute densité (HDI) et les systèmes de contrôle de la qualité axées sur l'IA dans les applications informatiques IA, 5G et haute performance accélère encore la demande de substrats IC avancés.

• En octobre 2024, KLA a élargi son portefeuille de solutions intelligent pour les substrats IC avec plusieurs mises à niveau de produit. Le système d'inspection et de métrologie de Lumina, conçu pour les substrats IC avancés (y compris le noyau en verre) et les interposants basés sur des panneaux, fournit une détection de défaut de sensibilité élevée et une métrologie de balayage précise. De plus, il s'intègre de manière transparente aux solutions de mise en cuivre de KLA, assurant une surveillance et une gestion des défauts améliorées pour l'emballage de semi-conducteur de nouvelle génération.

Faits saillants clés:

1. La taille mondiale de l'industrie du substrat IC avancé a été enregistrée à 21,54 milliards USD en 2023.
2. Le marché devrait croître à un TCAC de 10,66% de 2024 à 2031.
3. L'Asie-Pacifique a détenu une part de 36,74% en 2023, évaluée à 7,91 milliards USD.
4. Le segment BGA (Ball Grid Array) a récolté 10,43 milliards de dollars de revenus en 2023.
5. Le segment de l'électronique grand public devrait atteindre 18,48 milliards USD d'ici 2031.
6. L'Europe devrait croître à un TCAC de 11,27% au cours de la période de prévision.

Moteur du marché

Extension des infrastructures et des télécommunications 5G

L'expansion mondiale des réseaux 5G et des systèmes de communication sans fil de nouvelle génération stimule considérablement l'expansion du marché.

Des fréquences plus élevées et une augmentation des taux de transmission des données dans les réseaux 5G nécessitent des substrats à faible perte et à haute performance avec une intégrité de signal améliorée. L'infrastructure de réseau, y compris les stations de base 5G, les petites cellules et les dispositifs de mise en réseau à grande vitesse, dépend des substrats IC avancés pour prendre en charge un traitement plus rapide et une latence réduite.

• Selon un rapport de janvier 2024 de l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), les abonnés Global 5G ont atteint 1,8 milliard d'ici la fin de 2023, avec des projections indiquant une croissance à 7,9 milliards d'ici 2028. À partir de maintenant, 296 réseaux commerciaux 5G sont opérationnels dans le monde entier, ce qui devrait atteindre 438 d'ici 2025.

Défi du marché

Perturbations de la chaîne d'approvisionnement et pénuries de matériaux

La croissance du marché avancé du substrat IC est entravée par les perturbations de la chaîne d'approvisionnement et les pénuries de matières premières clés, y compris les feuilles de cuivre de haute pureté et le film d'accumulation d'Ajinomoto (ABF). Ces contraintes entraînent une augmentation des coûts de production et des retards dans la satisfaction de la demande.

Pour relever ce défi, les entreprises élargissent les installations de fabrication, obtiennent des accords de fournisseurs à long terme et investissent dans l'innovation matérielle. Les partenariats stratégiques avec les fournisseurs de matières premières et les progrès des matériaux de substrat alternatifs aident également à atténuer les risques, garantissant une chaîne d'approvisionnement stable et soutenant le développement continu de solutions de packaging semi-conductrices à haute performance.

Tendance

Adoption croissante d'architectures d'intégration chiplet et hétérogènes

Les fabricants de semi-conducteurs se déplacent vers des architectures à base de chiplet et une intégration hétérogène pour surmonter les limitations de mise à l'échelle traditionnelles, propulsant la croissance du marché. Ces technologies nécessitent des substrats IC avancés capables de prendre en charge plusieurs chiplets avec une densité d'interconnexion élevée et des performances électriques améliorées.

L'adoption de l'emballage 2.5D et 3D dans les processeurs d'IA, les puces de centre de données et l'électronique grand public favorise la demande de substrats IC qui facilitent l'administration de puissance efficace et la dissipation thermique optimisée.

• En mars 2025, l'IMEC, un centre de recherche et d'innovation de premier plan en nanoélectronique et technologies numériques, s'est associé au gouvernement de l'État du Bade-Würtemberg, en Allemagne, pour établir l'accélérateur de conception avancée de puces (ACDA). Situé dans le Bade-Würtemberg (sud-ouest de l'Allemagne), ce nouveau centre de compétences IMEC vise à faire progresser la conception, l'emballage, l'intégration du système, la détection et les technologies d'IA de bord dans le cadre du programme automobile de Chiplet (ACP) d'IMEC (ACP).

Rapport de marché du substrat IC avancé

Segmentation	Détails
Par type de substrat	BGA (Ball Grid Array), CSP (CHIP SCALE Package), autres
Par demande	Électronique grand public, automobile, informatique et télécommunications, autres
Par région	Amérique du Nord: États-Unis, Canada, Mexique
	Europe: France, Royaume-Uni, Espagne, Allemagne, Italie, Russie, reste de l'Europe
	Asie-Pacifique: Chine, Japon, Inde, Australie, ASEAN, Corée du Sud, reste de l'Asie-Pacifique
	Moyen-Orient et Afrique: Turquie, EAU, Arabie saoudite, Afrique du Sud, reste du Moyen-Orient et de l'Afrique
	Amérique du Sud: Brésil, Argentine, reste de l'Amérique du Sud

 Segmentation du marché

• Par type de substrat (BGA (Ball Grid Array), CSP (CHIP Scale Package) et autres): le segment BGA (Ball Grid Array) a gagné 10,43 milliards USD en 2023 en raison de ses performances électriques supérieures, des interconnexions à haute densité et de l'efficacité thermique.
• Par application (Electronics grand public, automobile, informatique et télécommunications, et autres): Le segment de l'électronique grand public détenait une part de 38,54% en 2023, alimentée par la demande croissante de calculs, de miniaturisation et de solutions d'emballage avancées à haute performance dans les smartphones, les ordinateurs portables, les ordinateurs portables,portableset d'autres appareils intelligents.

Marché avancé du substrat ICAnalyse régionale

Sur la base de la région, le marché mondial a été classé en Amérique du Nord, en Europe, en Asie-Pacifique, au Moyen-Orient et en Afrique et en Amérique latine.

La part de marché du substrat Asie Pacific Advanced IC s'élevait à environ 36,74% en 2023, évaluée à 7,91 milliards USD. L'Asie-Pacifique est à la pointe de la fabrication mondiale de semi-conducteurs. Les principales fonderies telles que TSMC et Samsung Electronics investissent dans les technologies d'emballage de nouvelle génération, augmentant la demande de substrats IC à haute performance.

La domination de la région dans les services de fabrication de puces et de semi-conducteurs externalisés et les services de test (OSAT) incite les fabricants de substrats locaux à étendre la capacité de production.

• Les perspectives de développement asiatique (avril 2024) rapportent que l'Asie de l'Est et l'Asie du Sud-Est, comprenant à la fois des économies à revenu élevé et en développement, représentent plus de 80% de la fabrication mondiale de semi-conducteurs. Cela souligne le rôle de la région en tant que fournisseur critique, avec des marchés internationaux très dépendants de ses exportations de semi-conducteurs.

Les secteurs croissant de l'automobile et de l'électronique grand public en Asie-Pacifique créent une forte demande de substrats IC avancés. Les principales marques d'électronique, dont Sony et Panasonic, font progresser les innovations dans les appareils axés sur l'IA, les capteurs intelligents et les technologies d'imagerie, soulignant la nécessité de solutions d'emballage semi-conductrices à haute performance.

L'industrie du substrat IC avancé en Europe devrait croître à un TCAC robuste de 11,27% au cours de la période de prévision. La loi sur les puces de l’Union européenne accélère considérablement la contribution à cette croissance en stimulant les investissements dans les technologies de fabrication et d’emballage de semi-conducteurs.

L'UE, grâce à une forte initiative de financement, réduit la dépendance aux fournisseurs de semi-conducteurs asiatiques en soutenant la fabrication locale de substrats et les emballages avancés. Des sociétés telles qu'Infineon, Stmicroelectronics et Global Foundries élargissent les opérations européennes, ce qui augmente la demande de substrats IC à haute performance pour soutenir la production croissante de puces de la région.

En outre, les sociétés européennes semi-conducteurs font progresser les conceptions de processeurs basées sur Chiplet, les emballages au niveau du panneau et les interconnexions à grande vitesse pour répondre aux besoins croissants dans l'IA, l'informatique Edge et les centres de données cloud.

Cadres réglementaires

• Les États-Unis réglementent l'industrie des semi-conducteurs par le biais de la Chips and Science Act, promulgué en août 2022.
• La loi européenne sur les puces, en vigueur depuis septembre 2023, fournit un cadre réglementaire pour renforcer l'industrie des semi-conducteurs de la région. Il promeut la R&D, élargit la capacité de production et introduit des mécanismes pour lutter contre les perturbations de la chaîne d'approvisionnement, tout en garantissant le respect des lois sur la concurrence de l'UE et en soutenant les initiatives financées par l'État.
• L'industrie chinoise des semi-conducteurs est régie par des politiques de l'initiative Made in China 2025 et du National Integrated Circuit Industry Investment Fund. Ces politiques mettent l'accent sur l'autosuffisance dans la production de semi-conducteurs, avec un financement étatique important dirigé vers la fabrication des puces nationales et la R&D.
• Le ministère japonais de l’économie, du commerce et de l’industrie (METI) supervise les réglementations des semi-conducteurs, en se concentrant sur les contrôles des exportations et la sécurité de la chaîne d’approvisionnement. En juillet 2023, le Japon a imposé des contrôles d'exportation plus stricts sur 23 types d'équipements de fabrication de semi-conducteurs, obligeant les fabricants à obtenir l'approbation du gouvernement avant d'expédier vers des destinations spécifiques.

Paysage compétitif

Les sociétés opérant sur le marché avancé du substrat IC élargissent la capacité de production et établissent de nouvelles installations de fabrication. Ces initiatives visent à améliorer la résilience de la chaîne d'approvisionnement, à répondre à la demande croissante de substrats à haute performance et à soutenir les progrès technologiques.

Ils investissent davantage dans des infrastructures, optimisent les processus de production et forment des collaborations de l'industrie pour gagner un avantage concurrentiel. La création de nouvelles installations de production dans les régions clés améliore l'efficacité de l'offre et accélère l'innovation.

• En février 2024, Kinsus a annoncé son intention d'établir une usine de fabrication de substrats à Penang, en Malaisie, et d'explorer des collaborations pour renforcer sa position dans la chaîne d'approvisionnement des semi-conducteurs. La société a obtenu une installation de location à Penang et a lancé des tests de substrat et un contrôle de la qualité au deuxième trimestre 2024.

Liste des sociétés clés sur le marché avancé du substrat IC:

• United Microelectronics Corporation
• NAN YA PCB Co., Ltd.
• Ibidden
• 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. Technologie de groupe Holding Limited
• TTM Technologies, Inc.
• NOK Corporation
• Kyocera Corporation
• Ibidden

Développements récents (partenariats / lancement de produit)

• En septembre 2024, Amkor a dévoilé une solution d'emballage avancée, S-SWIFT (technologie de fan-out intégrée de Silicon Integrated Wafer) pour répondre à la demande croissante de dispositifs haute performance dans l'IA, l'informatique haute performance (HPC) et les centres de données. Le package S-SWIFT améliore la bande passante et permet des interconnexions efficaces de Die-to DIE pour une intégration hétérogène, en utilisant un interôteur haute densité.
• En juin 2024, Daeduck Electronics a annoncé le développement réussi d'un substrat FCBGA de grand corps conçu pour les serveurs et centres de données d'IA. Ce substrat avancé, mesurant 100 mm x 100 mm avec plus de 20 couches, est conçu pour les puces informatiques à haute performance (HPC), qui servent d'unités de traitement de base dans l'infrastructure du centre de données.
• En juin 2024, Siemens s'est associé à Samsung Foundry pour améliorer les capacités de fabrication des conceptions emballées multi-die sur des nœuds avancés. Cette collaboration a conduit à plusieurs certifications de nouveaux produits pour les technologies de conception et de vérification de CI de pointe de Siemens.