Silício no mercado de isoladores

Definição de mercado

O mercado abrange materiais e tecnologias semicondutores que utilizam silício em camadas nas estruturas isolantes para melhorar o desempenho, a eficiência energética e a escalabilidade nos componentes eletrônicos. As bolachas SOI têm uma fina camada de silício separada do substrato principal pelo dióxido de silício, o que reduz a capacitância indesejada e a perda de energia.

Os fabricantes de chips, fundições e OEMs utilizam soluções baseadas em SOI para desenvolver circuitos integrados de alto desempenho e baixa potência, particularmente em aplicações exigentes como 5G, IoT (Internet das Coisas), veículos autônomos e aceleradores de IA.

Essas tecnologias encontram aplicativos em vários setores, incluindo eletrônicos de consumo, sistemas automotivos, data centers, comunicações de RF e automação industrial.

Silício no mercado de isoladoresVisão geral

O tamanho do mercado global de silício no isolador foi avaliado em US $ 1293,8 milhões em 2023 e deve crescer de US $ 1479,1 milhões em 2024 para US $ 5858,3 milhões em 2031, exibindo um CAGR de 21,73% durante o período de previsão.

O mercado de silício sobre isolador (SOI) é um crescimento impulsionado pelo aumento da demanda por eletrônicos de consumo com alto desempenho e eficiência energética, como smartphones, tablets ewearablesestá acelerando a adoção da SOI devido ao seu baixo consumo de energia e desempenho de alta velocidade.

Com a expansão global de redes 5G e ecossistemas de IoT, está aumentando a necessidade de chips baseados em SOI que permitam comunicação confiável e de alta frequência. Além disso, no setor automotivo, a transição para veículos elétricos e a direção autônoma está alimentando a demanda por semicondutores de SOI que oferecem durabilidade e eficiência para o ADAS e os sistemas de energia.

As principais empresas que operam na indústria de silício na isoladora são atomera, globalwafers, Honeywell International Inc., semicondutores NXP, Okmetic, Qorvo, Shanghai Simgui Technology, shin-etsu Chemical, Silicon Valley Microelectronics, SkyWorks, SoNEC, Soitec, STMICROELECTRONICS, SUMCOUTIONICS, SKETWOLUTIONS, TAPLOUNIONIC, SUETEC, STMICROELECTRONICS, SUMCOIONICS, TAPLOUTIONS,

A crescente ênfase na fotônica no chip e nas tecnologias ópticas integradas está impulsionando a demanda por materiais SOI acessíveis e de alta qualidade. Desenvolvimentos recentes que permitem que pesquisadores e instituições menores acessem substratos SOI em baixos volumes estão removendo barreiras de entrada e promovendo a inovação em fotônicas.

• Em abril de 2024, a Universitywafer lançou seus novos substratos de Silicon-on-Insulator (SOI) de 220 nm, revolucionando a pesquisa de fotônicas no chip. Esses substratos permitem que os pesquisadores comprem apenas uma bolsa ou peças em cubos, tornando os materiais SOI de alta qualidade mais acessíveis para aplicações de fotônicas, especialmente para aqueles com orçamentos limitados.

Principais destaques:

1. O tamanho do mercado de silício no isolador foi registrado em US $ 1293,8 milhões em 2023.
2. O mercado deve crescer a uma CAGR de 21,73% de 2024 a 2031.
3. A Ásia -Pacífico detinha uma participação de mercado de 33,82% em 2023, com uma avaliação de US $ 437,6 milhões.
4. O segmento RF SOI recebeu US $ 353,2 milhões em receita em 2023.
5. O segmento de 200 mm deve atingir US $ 3165,3 milhões até 2031.
6. O segmento SOI de ligação está definido para crescer a um CAGR robusto de 21,86% durante o período de previsão.
7. O segmento de produtos FEM de RF deve garantir a maior participação de receita de 29,94% até 2031.
8. O segmento de eletrônicos de consumo deve atingir US $ 1461,2 milhões até 2031.
9. Prevê -se que a América do Norte cresça em um CAGR de 22,29% durante o período de previsão.

Piloto de mercado

Expansão de redes 5G e IoT

A rápida implantação global da infraestrutura 5G e o aumento exponencial da adoção do dispositivo IoT estão impulsionando a demanda por tecnologias avançadas de semicondutores. Esses dispositivos requerem chips que oferecem maiores velocidades de dados, latência ultra baixa e consumo de energia eficiente e desempenho térmico superior para suportar a conectividade contínua.

O RF-SOI (silício de radiofrequência sobre insulteros) surgiu como um facilitador-chave nesse espaço, oferecendo vantagens como a capacitância parasitária reduzida, o aprimoramento do isolamento de sinal e a integração aprimorada dos componentes de RF. Esses recursos tornam o RF-SOI ideal para aplicações de alta frequência, como estações base 5G, smartphones e sensores de IoT inteligentes, alimentando o crescimento no mercado SOI.

• Em julho de 2024, a Soitec estendeu sua parceria com a UMC para introduzir a primeira solução 3D IC para a tecnologia RF-SOI, desenvolvida para aplicações 5G. Isso permite o empilhamento vertical dos chips, reduzindo o tamanho do chip em mais de 45%, aumentando a integração dos componentes de RF para atender às necessidades de largura de banda 5G, mantendo o desempenho ideal de RF.

Desafio de mercado

Altos custos de produção

A fabricação de bolachas SOI requer técnicas avançadas, como ligação de bolacha, implantação de íons e gravação de precisão, tornando o processo significativamente mais complexo do que o das bolachas convencionais de silício. Essas etapas adicionais levam a um maior investimento de capital e despesas operacionais.

Como resultado, o custo geral por unidade para componentes baseados em SOI permanece elevado, o que pode impedir a adoção, especialmente entre os fabricantes que operam em margens apertadas. Isso é particularmente desafiador na eletrônica de consumo e em outros mercados de alto volume e sensíveis a custos. Reduzir os custos de produção continua sendo um obstáculo importante para uma maior penetração no mercado de SOI.

Para enfrentar esse desafio, as empresas podem investir em tecnologias de otimização e automação de processos para melhorar a eficiência da fabricação e reduzir o desperdício. As colaborações com fundições e fornecedores de equipamentos também podem ajudar a dimensionar a produção e reduzir os custos por unidade.

O aumento dos esforços de P&D para desenvolver métodos alternativos de fabricação de SOI alternativos é outra estratégia viável. Além disso, a formação de parcerias estratégicas ou joint ventures pode compartilhar encargos financeiros e acelerar a transferência de tecnologia.

Tendência de mercado

Avanços no design do front-end de RF com tecnologia SSROI

O mercado de silício no isolador está testemunhando uma mudança em direção à inovação no nível do substrato para atender às demandas de 5G e tecnologias emergentes. Os aprimoramentos nos substratos RF-SOI estão permitindo melhor manuseio de energia, perda de sinal reduzida e desempenho de frequência aprimorado nos módulos front-end de RF.

Os materiais avançados e as técnicas de controle de doping, como inserção de oxigênio e camadas epitaxiais, são adotadas para reduzir a resistência e a dispersão de impureza. Essas inovações permitem que os fabricantes de dispositivos promovam o escala do CMOS, obtendo maior eficiência e integridade do sinal.

• Em fevereiro de 2025, a Atomera Incorporated, Soitec e San Jose State University colaboraram para apresentar um artigo conjunto sobre um novo substrato RF-SOI para melhorar o desempenho do dispositivo de RF. O substrato proposto SSROI (inserção de oxigênio retrógrado da super-estilância) aborda problemas de difusão de boro no RF-SOI tradicional, incorporando uma camada de silício inserida por oxigênio e uma camada epitaxial de silício não doente.

Silício no relatório de mercado do isolador instantâneo

Segmentação	Detalhes
Por tipo de wafer	RF SOI, totalmente esgotado (FD SOI), parcialmente esgotado (PD SOI), Power Soi, outros
Por tamanho de wafer	200 mm, 300mm
Por tecnologia	Corte inteligente, ligando SOI, transferência de camadas SOI
Por produto	RF FEM produtos, dispositivos MEMS, produtos de energia, comunicação óptica, detecção de imagens, outros
Pela indústria de uso final	Eletrônica de consumo, automotivo, TI e telecomunicações, industrial, aeroespacial e defesa, 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, U.A.E., 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 wafer (RF SOI, totalmente esgotado (FD SOI), parcialmente esgotado (PD SOI), Power SOI, outros): O segmento RF SOI ganhou US $ 353,2 milhões em 2023 devido à crescente demanda por módulos de front-end de alta forma de desempenho em smartphones 5g e IOT.
• Por tamanho de wafer (200 mm, 300 mm): o segmento de 200 mm detinha 54,14% do mercado em 2023, devido à sua relação custo-benefício e uso generalizado na fabricação de RF e dispositivos de energia estabelecidos.
• Por tecnologia (corte inteligente, ligando SOI, SOI de transferência de camadas): o segmento de corte inteligente é projetado para atingir US $ 2444,3 milhões até 2031, devido à sua alta precisão, escalabilidade e menor desperdício de material na produção de wafer SOI.
• Por produto (RF FEM Products, MEMS, dispositivos, produtos de energia, comunicação óptica, sensor de imagem, outros): o segmento de produtos RF FEM mantinha 29,90% do mercado em 2023, devido à crescente integração de componentes de RF em smartphones e dispositivos de comunicação sem fio.
• Pela indústria de uso final (eletrônica de consumo, automotivo, TI e telecomunicações, industrial, aeroespacial e defesa, outros): o segmento de eletrônicos de consumo ganhou US $ 321,9 milhões em 2023 devido ao crescente uso da tecnologia SOI em dispositivos móveis, vestidos de consumo de desempenho e alto desempenho.

Silício no mercado de isoladoresAnálise Regional

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

A Ásia -Pacífico Silício no mercado de isolantes detinha uma participação de mercado de cerca de 33,82% em 2023, com uma avaliação de US $ 437,6 milhões. A Ásia -Pacífico domina o mercado global devido à rápida indústria de semicondutores em expansão da região, particularmente em países como Taiwan, Japão e Coréia do Sul, que são participantes -chave na fabricação e inovação de semicondutores.

A crescente demanda por tecnologias avançadas, como 5G, IoT e aplicações automotivas, também está alimentando o crescimento de substratos SOI na região. Além disso, a presença de majorsemicondutorFundries e empresas de tecnologia, juntamente com investimentos robustos em pesquisa e desenvolvimento, estão impulsionando ainda mais o crescimento do mercado na Ásia -Pacífico.

Além disso, o governo indiano entrou em memorandos de entendimento (Mous) com os EUA, a União Europeia, o Japão e Cingapura para fortalecer a colaboração internacional, apoiar o desenvolvimento de habilidades e avançar pesquisas no setor de semicondutores. O governo está focado na construção de um ecossistema de design e fabricação de semicondutores dentro do país, com uma forte ênfase na promoção da pesquisa e desenvolvimento.

• Em janeiro de 2025, o governo indiano aprovou o programa Semicon India, com um gasto total de US $ 9,2 bilhões, para desenvolver o ecossistema de semicondutores e exibir fabricação no país.

O silício na indústria de isolantes na América do Norte está preparado para um crescimento significativo em um CAGR robusto 22,29% Esse crescimento é impulsionado principalmente pela forte ênfase da região na inovação de semicondutores e pela crescente demanda por bolachas de SOI em aplicações de alto desempenho, como automóveis, telecomunicações e eletrônicos de consumo.

As iniciativas do governo estão aumentando as capacidades regionais de semicondutores, estabelecendo a produção local de bolachas avançadas de silício, elas aumentam a resiliência da cadeia de suprimentos e reduzem a dependência de fontes externas. Isso também apóia a inovação e o avanço tecnológico na indústria de semicondutores. .

• Em julho de 2024, o Departamento de Comércio dos EUA revelou planos de conceder até US $ 400 milhões em subsídios às globais de Taiwan. O financiamento apoiará projetos no Texas e no Missouri, marcando o estabelecimento da primeira produção dos EUA de bolachas de silício de 300 mm para semicondutores avançados. Ele também expandirá a fabricação doméstica das bolachas de silício sobre isolador, fortalecendo a cadeia de suprimentos de semicondutores do país.

Estrutura regulatória

• Nos EUA, o Departamento de Comércio (DOC) regula a indústria de semicondutores, implementando políticas para aumentar a fabricação doméstica. Também supervisiona as iniciativas de financiamento para apoiar a produção de chips e reduzir a dependência de fornecedores estrangeiros. O DOC desempenha um papel fundamental no gerenciamento de controles de exportação relacionados à tecnologia de semicondutores.
• No Reino Unido, O Departamento de Negócios e Comércio (DBT) gerencia a política de semicondutores e a estratégia industrial. Ele se concentra em atrair investimentos e apoiar a resiliência da cadeia de suprimentos.

Cenário competitivo

Os participantes do mercado estão expandindo suas capacidades de fabricação para atender à crescente demanda por bolachas de SOI em vários setores, incluindo aplicações de telecomunicações, automotivas e industriais. A corrida para melhorar o desempenho da RF e a eficiência de energia, juntamente com a expansão da capacidade de produção, destaca a natureza competitiva do mercado SOI.

A ênfase nas comunicações móveis de próxima geração, inovação automotiva e integração de tecnologias de ponta está impulsionando a colaboração e a inovação contínuas em todo o setor.

• Em dezembro de 2024, a Soitec e a GlobalFoundries anunciaram sua colaboração para produzir substratos avançados de 300 mm RF-SOI para a principal plataforma de tecnologia RF-SOI da GF, incluindo a plataforma 9SW. A parceria suportará 5G, 5G-Advanced, Wi-Fi e outros módulos front-end de radiofrequência de dispositivos móveis inteligentes. Os substratos RF-SOI da Soitec aumentarão o desempenho, a eficiência de energia e a escalabilidade da RF, com disponibilidade para smartphones premium e dispositivos de próxima geração a partir de 2025.

Lista de empresas -chave no mercado de silício no isolador:

• Atomera
• Globalwafers
• Honeywell International Inc.
• Semicondutores NXP
• Okmetic
• Qorvo
• Tecnologia de Xangai Simgui
• Química shin-etsu
• Microeletrônicos do Vale do Silício
• Soluções Skyworks
• Soitec
• Stmicroelectronics
• Sumco
• Fabricação de semicondutores de Taiwan
• Semicondutor da torre

Desenvolvimentos recentes (lançamento do novo produto de fusões e aquisições)

• Em julho de 2024, A L&T Semiconductor Technologies adquiriu a participação de 100% na Fabless Semiconductor Design Startup Silonch Systems para US $ 21 milhões. Através desta aquisição, a L&T visa melhorar sua presença no espaço semicondutor Fabless, integrando o portfólio IP do SOC de SiloCh.
• Em março de 2023O Okmetic, um fornecedor líder de bolachas de silício avançadas para MEMS, sensor, RF e dispositivos de energia lançaram a capacidade SOI gratuita do TS Terrace para seus 200 mm de silicone em insolador (BSOI) e as bolas de E-Soi. A nova tecnologia foi projetada para otimizar o uso de wafer e aprimorar o desempenho para os fabricantes de dispositivos.