Mercado avançado de substrato IC

Definição de mercado

O mercado abrange materiais de placa de circuito de alto desempenho projetados que suportam embalagens complexas de semicondutores, permitindo o desempenho elétrico, miniaturização e dissipação de calor aprimorados. Esses substratos apresentam estruturas de interconexão multicamada para transmissão de sinal de alta velocidade.

Principais aplicativos abrangereminteligência artificial(AI), computação de alto desempenho (HPC), infraestrutura 5G e eletrônicos automotivos, posicionando os substratos avançados de IC como essenciais para arquiteturas de chiplelet, soluções de sistema em pacote (SIP) e dispositivos de semicondutores de próxima geração.

Mercado avançado de substrato ICVisão geral

O tamanho do mercado global de substrato IC avançado foi avaliado em US $ 21,54 bilhões em 2023 e deve crescer de US $ 23,59 bilhões em 2024 para US $ 47,92 bilhões em 2031, exibindo um CAGR de 10,66% durante o período de previsão. O crescimento do mercado é impulsionado pela expansão da infraestrutura 5G e das telecomunicações, que exigem soluções de semicondutores de alto desempenho e baixa latência.

Além disso, a crescente adoção de arquiteturas de chiplelet e integração heterogênea está acelerando a necessidade de substratos avançados capazes de apoiar interconexões complexos e de alta densidade e maior eficiência de energia.

As principais empresas que operam na indústria avançada de substrato IC são a United Microelectronics Corporation, Nan Ya PCB Co., Ltd., Ibiden, Samsung, Shinko Electric Industries Co., Ltd., Kinsus InterConnect Technology Corp., LG Innotek, AT & Sustria Technologie & SystemTechnik AGROP, Zhen Ding Tech. Grupo Technology Holding Limited, TTM Technologies, Inc., Nok Corporation, Kyocera Corporation, Ibiden e outros.

A mudança para a embalagem no nível do painel e os substratos do núcleo de vidro está promovendo a expansão do mercado. À medida que os projetos de semicondutores se tornam mais complexos, os fabricantes exigem soluções de detecção e metrologia de alta precisão para aumentar o rendimento, garantir confiabilidade e reduzir os custos de produção.

O aumento da adoção de interconexões de alta densidade (IDH) e sistemas de controle de qualidade acionados por IA nos aplicativos de computação de IA, 5G e de alto desempenho está acelerando ainda mais a demanda por substratos avançados de IC.

• Em outubro de 2024, a KLA expandiu seu portfólio de soluções inteligentes para substratos de IC com várias atualizações de produtos. O sistema de inspeção e metrologia da Lumina, projetado para substratos avançados de IC (incluindo núcleo de vidro) e interpositores baseados em painel, fornecem detecção de defeitos de alta sensibilidade e metrologia precisa de varredura. Além disso, ele se integra perfeitamente às soluções de modelagem de cobre da KLA, garantindo um gerenciamento aprimorado de monitoramento e defeitos para a embalagem de semicondutores de próxima geração.

Principais destaques:

1. O tamanho da indústria de substrato IC avançado global foi registrado em US $ 21,54 bilhões em 2023.
2. O mercado deve crescer a uma CAGR de 10,66% de 2024 a 2031.
3. A Ásia -Pacífico detinha uma ação de 36,74% em 2023, avaliada em US $ 7,91 bilhões.
4. O segmento BGA (Ball Grid Array) recebeu US $ 10,43 bilhões em receita em 2023.
5. O segmento de eletrônicos de consumo deve atingir US $ 18,48 bilhões até 2031.
6. Prevê -se que a Europa cresça a um CAGR de 11,27% durante o período de previsão.

Piloto de mercado

Expansão de infraestrutura 5G e telecomunicações

A expansão global das redes 5G e os sistemas de comunicação sem fio de próxima geração está aumentando significativamente a expansão do mercado.

Frequências mais altas e maiores taxas de transmissão de dados em redes 5G requerem substratos de baixa perda e alto desempenho com melhoria da integridade do sinal. Infraestrutura de rede, incluindo estações base 5G, células pequenas e dispositivos de rede de alta velocidade, depende de substratos avançados de IC para suportar processamento mais rápido e latência reduzida.

• De acordo com um relatório de janeiro de 2024 do Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), os assinantes globais 5G atingiram 1,8 bilhão até o final de 2023, com projeções indicando crescimento para 7,9 bilhões em 2028. A partir de agora, 296 redes comerciais 5G estão operacionais, que se elevam para 48 por 48 por 2025.

Desafio de mercado

Interrupções da cadeia de suprimentos e escassez de materiais

O crescimento do mercado avançado de substrato IC é prejudicado por interrupções da cadeia de suprimentos e escassez de matérias-primas, incluindo folhas de cobre de alta pureza e filme de construção de Ajinomoto (ABF). Essas restrições levam ao aumento dos custos de produção e atrasos na atendimento à demanda.

Para enfrentar esse desafio, as empresas estão expandindo as instalações de fabricação, garantindo acordos de fornecedores de longo prazo e investindo em inovação material. Parcerias estratégicas com provedores de matérias-primas e avanços em materiais alternativos de substrato também estão ajudando a mitigar os riscos, garantindo uma cadeia de suprimentos estável e apoiando o desenvolvimento contínuo de soluções de embalagem de semicondutores de alto desempenho.

Tendência de mercado

Adoção aumentando de chiplelet e arquiteturas de integração heterogênea

Os fabricantes de semicondutores estão mudando para arquiteturas baseadas em chiplet e integração heterogênea para superar as limitações tradicionais de escala, impulsionando o crescimento do mercado. Essas tecnologias requerem substratos avançados de IC capazes de suportar vários chiplets com alta densidade de interconexão e desempenho elétrico aprimorado.

A adoção de embalagens 2.5D e 3D em processadores de IA, chips de data center e eletrônicos de consumo está promovendo a demanda por substratos de IC que facilitam a entrega eficiente de energia e a dissipação térmica otimizada.

• Em março de 2025, o IMEC, um dos principais hub de pesquisa e inovação em nanoeletrônicos e tecnologias digitais, fez parceria com o governo do estado de Baden-Württemberg, Alemanha, para estabelecer o acelerador avançado de design de chips (ACDA). Localizada em Baden-Württemberg (sudoeste da Alemanha), este novo centro de competência do IMEC visa avançar o design do chiplet, embalagem, integração de sistemas, detecção e tecnologias de AI Edge como parte do programa automotivo do IMEC (ACP).

Relatório avançado de mercado de substrato IC Instantâneo

Segmentação	Detalhes
Pelo tipo de substrato	BGA (matriz de grade de bola), CSP (pacote de escala de chip), outros
Por aplicação	Eletrônica de consumo, automotivo, TI e telecomunicações, outros
Por região	América do Norte: EUA, Canadá, México
	Europa: França, Reino Unido, Espanha, Alemanha, Itália, Rússia, Resto da Europa
	Ásia-Pacífico: China, Japão, Índia, Austrália, ASEAN, Coréia do Sul, Resto da Ásia-Pacífico
	Oriente Médio e África: Turquia, Emirados Árabes Unidos, Arábia Saudita, África do Sul, Resto do Oriente Médio e África
	Ámérica do Sul: Brasil, Argentina, Resto da América do Sul

 Segmentação de mercado

• Por tipo de substrato (BGA (matriz de grade de bola), CSP (pacote de escala de chip) e outros): o segmento BGA (Ball Grid Array) ganhou US $ 10,43 bilhões em 2023 devido ao seu desempenho elétrico superior, interconexão de alta densidade e eficiência térmica.
• Por aplicação (eletrônica de consumo, automotivo, TI e telecomunicações e outros): o segmento de eletrônicos de consumo detinha uma parte de 38,54%em 2023, alimentada pela crescente demanda por soluções de computação, miniaturização e embalagem avançadas em smartphones, laptops, laptops, laptops,wearablese outros dispositivos inteligentes.

Mercado avançado de substrato ICAnálise Regional

Com base na região, o mercado global foi classificado na América do Norte, Europa, Ásia -Pacífico, Oriente Médio e África e América Latina.

A participação de mercado da Ásia -Pacífico Avançada de Substratos de IC ficou em cerca de 36,74% em 2023, avaliada em US $ 7,91 bilhões. A Ásia -Pacífico está na vanguarda da fabricação global de semicondutores. As principais fundições, como TSMC e Samsung Electronics, estão investindo em tecnologias de embalagem de próxima geração, aumentando a demanda por substratos de IC de alto desempenho.

O domínio da região em fabricação de chips e serviços de montagem e teste de semicondutores terceirizados (OSAT) está levando os fabricantes de substratos locais a expandir a capacidade de produção.

• A perspectiva asiática de desenvolvimento (abril de 2024) relata que o leste da Ásia e o sudeste da Ásia, compreendendo economias de alta renda e em desenvolvimento, representam mais de 80% da fabricação global de semicondutores. Isso ressalta o papel da região como fornecedor crítico, com mercados internacionais dependentes de suas exportações de semicondutores.

Os crescentes setores de eletrônicos automotivos e de consumo na Ásia -Pacífico estão criando uma forte demanda por substratos avançados de IC. As principais marcas eletrônicas, incluindo a Sony e a Panasonic, estão avançando inovações em dispositivos acionados por IA, sensores inteligentes e tecnologias de imagem, destacando a necessidade de soluções de embalagem de semicondutor de alto desempenho.

A indústria avançada de substrato IC da Europa provavelmente crescerá em uma CAGR robusta de 11,27% durante o período de previsão. A Lei de Chips da União Europeia está acelerando significativamente a contribuição significativamente para esse crescimento, impulsionando o investimento em tecnologias de fabricação e embalagem de semicondutores.

A UE, por meio da forte iniciativa de financiamento, está reduzindo a dependência dos fornecedores de semicondutores asiáticos, apoiando a fabricação de substrato local e a embalagem avançada. Empresas como Infineon, STMicroelectronics e GlobalFoundries estão expandindo as operações européias, aumentando a demanda por substratos de IC de alto desempenho para apoiar a crescente produção de chips da região.

Além disso, as empresas européias de semicondutores estão avançando projetos de processadores baseados em chiplet, embalagens em nível de painel e interconexões de alta velocidade para atender às necessidades crescentes de dados de IA, computação de bordas e dados em nuvem.

Estruturas regulatórias

• Os EUA regula a indústria de semicondutores por meio da Lei de Chips e Ciências, promulgados em agosto de 2022. Além disso, o Bureau of Industry and Security (BIS) aplica os controles de exportação sobre tecnologias avançadas de semicondutores para proteger a segurança nacional e manter a liderança tecnológica.
• A Lei de Chips Europeus, efetiva desde setembro de 2023, fornece uma estrutura regulatória para fortalecer a indústria de semicondutores da região. Ele promove a P&D, expande a capacidade de produção e apresenta mecanismos para lidar com as interrupções da cadeia de suprimentos, garantindo a conformidade com as leis de competição da UE e apoiando iniciativos financiados pelo Estado.
• A indústria de semicondutores da China é governada por políticas sob a iniciativa Made in China 2025 e o Fundo Nacional de Investimento da Indústria de Circuito Integrado. Essas políticas enfatizam a autoconfiança na produção de semicondutores, com financiamento estatal significativo direcionado à fabricação de chips domésticos e P&D.
• O Ministério da Economia, Comércio e Indústria do Japão (METI) supervisiona os regulamentos de semicondutores, com foco nos controles de exportação e segurança da cadeia de suprimentos. Em julho de 2023, o Japão impôs controles mais rígidos de exportação sobre 23 tipos de equipamentos de fabricação de semicondutores, exigindo que os fabricantes obtenham aprovação do governo antes do envio para destinos específicos.

Cenário competitivo

As empresas que operam no mercado avançado de substrato IC estão expandindo a capacidade de produção e estabelecendo novas instalações de fabricação. Essas iniciativas visam melhorar a resiliência da cadeia de suprimentos, atender à crescente demanda por substratos de alto desempenho e apoiar os avanços tecnológicos.

Eles estão investindo mais em infraestrutura, otimizando os processos de produção e formando colaborações do setor para obter uma vantagem competitiva. O estabelecimento de novas instalações de produção em regiões -chave é melhorar a eficiência da oferta e acelerar a inovação.

• Em fevereiro de 2024, Kinsus anunciou planos para estabelecer uma instalação de fabricação de substratos em Penang, Malásia e explorar colaborações para fortalecer sua posição na cadeia de suprimentos semicondutores. A empresa garantiu uma instalação de aluguel em Penang e iniciou testes de substrato e controle de qualidade a partir do segundo trimestre 2024.

Lista de empresas -chave no mercado avançado de substrato IC:

• Corporação United Microelectronics
• Nan Ya PCB Co., Ltd.
• Ibeden
• 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. Tecnologia de grupo Holding Limited
• TTM Technologies, Inc.
• Nok Corporation
• Kyocera Corporation
• Ibeden

Desenvolvimentos recentes (parcerias/lançamento do produto)

• Em setembro de 2024A AMKOR revelou uma solução avançada de embalagem, Swift (Substrate Silicon Wafer integrada Technology) para atender à crescente demanda por dispositivos de alto desempenho na IA, computação de alto desempenho (HPC) e data centers. O pacote S-S-Swift aprimora a largura de banda e permite interconexões eficientes para integração heterogênea, utilizando um interposer de alta densidade.
• Em junho de 2024A Daeduck Electronics anunciou o desenvolvimento bem-sucedido de um substrato FCBGA de grande corpo projetado para servidores e data centers de IA. Esse substrato avançado, medindo 100 mm x 100 mm com mais de 20 camadas, é projetado para chips de computação de alto desempenho (HPC), que servem como unidades de processamento principal na infraestrutura de data center.
• Em junho de 2024A Siemens fez uma parceria com a Samsung Foundry para aprimorar os recursos de fabricação de designs embalados com vários mortes em nós avançados. Essa colaboração levou a várias novas certificações de produtos para as tecnologias de design e verificação de IC de ponta da Siemens.