3D半导体包装市场

市场定义

市场是指垂直堆叠多个半导体组件（例如芯片，模具或晶片）的高级包装技术，以提高性能，减少功耗并最大程度地减少足迹。

该市场包括通过（TSV）通过（TSV），插入器和模具堆积技术等解决方案，可满足AI，5G，物联网和消费电子产品的高需求应用程序。它们可实现更高的密度，更快的速度和增强的半导体设备功能。

该报告概述了市场增长的主要驱动力，以及对新兴趋势的深入分析以及不断发展的监管框架，塑造了该行业的轨迹。

3D半导体包装市场概述

全球3D半导体包装市场规模在2023年的价值为88.3亿美元，预计将从2024年的102.8亿美元增长到2031年的305.7亿美元，在预测期间的复合年增长率为16.85％。

市场的增长随对紧凑，高性能电子产品的需求不断增长。垂直堆叠可以实现更大的集成，而无需增加设备尺寸，而高级堆叠和设计方法则支持Edge AI，IoT和复杂计算需求的有效，可扩展的解决方案。

在3D半导体包装行业运营的主要公司是台湾三星半导体制造公司有限公司，英特尔公司，国家汽车服务卓越研究所（ASE），AMKOR技术，联合微电子公司，JCET集团，Powertech Technology Inc.，Globalfoundries（GF），Micron Technology Inc.，Micron Technology Inc.，Stmicroelectrectronics，Stmicroelectronics，Suss Microtec SE，SEUSS MICROTEC SE，TOKYO ELECTYCOM ELECTON LIMITER，BRODKAS ELLECTOM，BRODKAS ELLENCOM，BRODION COMPER，INSTRED，INSTERMENTS，INSTERUMENT。

市场是由5G网络的快速扩展驱动的，5G网络需要高级包装解决方案来支持高速，低延迟芯片性能。 5G基础架构中对更快的数据传输，更高的带宽和紧凑设备设计的需求不断增长，这推动了3D包装的采用。通过启用垂直芯片集成，该技术可最大程度地减少信号损失并提高功率效率。

• 2025年3月，印度人传播部据报道，采用5G和4.69亿5G BTSS的25千万移动用户部署了99.6％的印度地区，5G基础设施的迅速扩展正在推动对高性能半导体解决方案的强劲需求。这种增长直接支持3D半导体包装行业，该行业可以使印度9.715亿互联网用户的高级5G设备，基站和边缘计算为高级5G设备，基站和边缘计算提供必不可少的芯片集成。

关键亮点

1. 3D半导体包装市场规模在2023年记录为88.3亿美元。
2. 从2024年到2031年，市场预计将以16.85％的复合年增长率增长。
3. 北美在2023年的市场份额为35.95％，估值为31.7亿美元。
4. 2023年，通过硅的3D通过细分市场获得了24.1亿美元的收入。
5. 到2031年，有机基材细分市场预计将达到91.5亿美元。
6. 预计在预测期内，消费电子部门将目睹最快的17.23％的复合年增长率
7. 预计在预测期内，亚太地区的复合年增长率为17.79％。

市场驱动力

电子设备的微型化

3D半导体包装市场是由电子设备的小型化驱动的，这些设备需要紧凑，轻巧和高性能的解决方案。随着消费电子的规模的持续减少，可穿戴设备，和IoT设备，对受约束物理空间内部功能增加的需求持续上升。

3D包装可实现组件的垂直堆叠，可以在不扩大设备足迹的情况下进行更大的集成和性能，从而使其成为现代，空间约束的电子应用的重要技术。

• 2023年9月，TSMC推出了3Dblox 2.0，在统一环境中使用用于功率和热分析的工具增强了早期3D IC设计。这一进步简化了复杂的3D体系结构的开发，促进了跨多种设计的chiplet重复使用，并显着提高了设计效率和可扩展性。 它还通过实现更准确的模拟并减少迭代物理原型的需求来支持更快的上市时间。

市场挑战

热管理相关问题

在3D半导体包装中，堆叠密度的热问题仍然是一个重大挑战。 多个芯片的垂直整合限制了热量耗散，从而导致功率密度升高和局部热积累。

这会降低性能和可靠性，尤其是在高性能计算和移动设备中。为了解决这个问题，公司正在投资先进的热接口材料，集成的散热器和蒸气室。有些还使用chiplet架构来更有效地分发热量。

此外，在设计阶段还使用热模拟工具来预测和管理热流。这些策略有助于保持性能，同时确保长期设备稳定性。

市场趋势

3D整合的技术进步

市场正在通过技术进步来塑造市场，这些进步能够通过晶圆到磁力的堆叠来整合内存和处理单元。这些创新解决了边缘AI应用程序（例如智能基础架构和物联网（IoT））中对高效和高性能解决方案的需求。

系统级验证，设计流和堆叠方法的改进正在解决集成挑战，从而带来了可扩展，可靠和功率效率的3D IC解决方案，以支持现代计算环境的日益复杂性。

• 2023年10月，联合微电子公司（UMC）与Winbond，Faraday，ASE和Cadence合作启动了W2W（WAFER-WAFER）3D Integrated Circuit（IC）项目。该计划旨在加速3D产品的生产，提供用于内存和处理器硅堆叠的集成解决方案。

3D半导体包装市场报告快照

分割	细节
通过技术	3D通过硅Via，包装上的3D包装，3D晶圆级芯片尺度包装（WL-CSP），3D System-on-Chip（3D SOC），3D集成电路（3D IC）
通过材料	有机基材，粘合线，铅框架，陶瓷包，封装树脂，其他
通过最终用途行业	消费电子，汽车，医疗保健，IT和电信，工业，航空和国防部，其他
按地区	北美：美国，加拿大，墨西哥
	欧洲：法国，英国，西班牙，德国，意大利，俄罗斯，欧洲其他地区
	亚太：中国，日本，印度，澳大利亚，东盟，韩国，亚太其他地区
	中东和非洲：土耳其，阿联酋，沙特阿拉伯，南非，中东和非洲的其他地区
	南美洲：巴西，阿根廷，南美其他地区

市场细分：

• By Technology (3D through silicon via, 3D package on package, 3D Wafer-Level Chip-Scale Packaging (WL-CSP), 3D System-On-Chip (3D SoC), and 3D Integrated Circuit (3D IC)): The 3D through silicon via segment earned USD 2.41 billion in 2023 due to its ability to enable high-density integration, faster data transfer, and improved performance for advanced computing and communication申请。
• 通过材料（有机基材，粘合线，铅框架和陶瓷包装）：由于其成本效益，设计灵活性以及在高频消费者中的广泛使用，有机基板在2023年持有29.90％的市场，需要轻巧和压缩包装解决方案。
• 通过最终用途行业（消费电子，汽车，医疗保健，IT和电信，工业，航空航天和国防部，其他）：预计到2031年，医疗保健领域将达到76.8亿美元，这是由于采用高级医疗设备以及需要紧凑的，高度实力和能量溶液和能量溶液和能量效果的耐磨机构，并具有越来越多的耐磨性。

3D半导体包装市场区域分析

根据地区，全球市场已分为北美，欧洲，亚太地区，中东和非洲以及南美。

北美3D半导体包装市场份额在2023年的全球市场约为35.95％，估值为31.7亿美元。北美在市场上的主导地位是由对先进制造基础设施的大量投资以及对AI，汽车和国防等行业的高性能筹码需求不断增长的。

该地区专注于陆上半导体生产，特别是对于诸如硅光子学和防御系统等关键应用，可确保安全，高效和可靠的供应链。向本地制造业的这种战略转变增强了采用先进的包装技术，从而推动了北美市场的增长。

• 2025年1月，GlobalFoundries宣布在纽约建立了一个总部位于美国的高级包装和光子学中心，用于安全的端到端半导体生产。该中心针对AI，汽车，航空航天和通信等高增长领域，将提供先进的包装，组装和测试，尤其是用于硅光子学以及通过陆上制造能力来提高性能，功率效率和国家安全的异质集成芯片。

在预测期内，亚太地区以17.79％的稳健复合年增长率有望显着增长。随着地区政府投资半导体发展计划，政府支持是亚太地区3D半导体包装行业增长的主要推动力。

这些努力包括提供经济激励措施，补贴和政策框架，以鼓励本地制造和技术创新。通过为研究和生产创造一个有利的环境，政府正在帮助推进包装技术，吸引全球玩家并建立强大的半导体生态系统，最终提高了该地区在全球高级包装解决方案中的竞争力。

• 2024年12月，印度人电子和IT部，在印度半导体计划下批准了四个半导体制造单元，将该国定位为半导​​体生产的关键参与者。此外，根据促进电子组件和半导体制造计划（SPECS）计划的九个项目，旨在创造15,710个就业机会，强调了印度对推进其半导体生态系统的承诺。

监管框架

• 在美国，工商部通过工业与安全局（BIS），对包括3D包装在内的高级半导体技术进行了出口控制，尤其是当这些组件用于敏感，国防相关或国家安全应用程序时。
• 在日本，经济，贸易和工业部（METI）负责监督市场的监管。 Meti在振兴半导体部门中起着至关重要的作用，战略重点是诸如3D包装等技术。
• 在欧洲，3D半导体包装受欧洲委员会和欧洲半导体委员会的监管，并由《欧洲芯片法》支持。该框架增强了欧盟的半导体生态系统，促进高级包装，并确保成员国之间的协调实施和协作。

竞争格局

3D半导体包装市场的主要参与者正在追求合并，收购和新产品推出，以增强其竞争性位置。这些策略有助于公司扩大技术专业知识，提高市场影响力，并解决对AI，5G和IoT等应用程序中对高性能半导体的不断增长的需求。

通过合作和创新，公司的目标是提供满足不断发展的行业需求的先进包装解决方案，从而使他们能够在迅速转变的全球半导体景观中保持领先地位。

• 2024年5月，United Microelectronics Corporation（UMC）在其55NM平台上推出了该行业的第一个用于绝缘体射频硅（RFSOI）技术的3D IC解决方案。这项创新将模具大小降低了45％以上，而不会损害射频性能，从而使射频组件更有效地集成了5G带宽要求。 UMC的晶圆粘结技术解决了RF干扰问题，并准备好生产。

3D半导体包装市场中的主要公司清单：

• 三星
• 台湾半导体制造公司有限公司
• 英特尔公司
• 国家汽车服务卓越研究所（ASE）
• Amkor技术
• 联合微电子公司
• JCET集团
• PowerTech Technology Inc.
• Globalfouldries（GF）
• Micron Technology，Inc。
• Stmicroelectronics
• SUSS Microtec SE
• 东京电子有限公司
• Broadcom
• Texas Instruments Incorporated

最近的发展

• 2025年3月TSMC宣布计划将其在美国半导体制造业的投资增加1000亿美元，从而将其总投资降至1650亿美元。这种扩展包括三个新的制造工厂，两个包装设施和一个主要的研发中心。
• 2023年2月，联合微电子公司（UMC）和Cadence Design Systems宣布了使用UMC的芯片堆叠技术对Cadence的3D-IC参考流进行认证。这项合作可以使更快的时间推销Edge AI，图像处理和无线通信应用程序。使用Cadence的完整性3D-IC平台，集成系统计划，芯片包装和分析，证明了UMC的40nm低功率流程。
• 2023年12月Powertech Technology Inc.与Winbond Electronics Corporation签署了一项协议，以共同开发2.5D/3D高级包装解决方案。这项合作目标是对由AI驱动的高带宽和高性能计算的需求不断增长。 PTI将提供包装服务，包括颠簸和通过（TSV）通过Silicon，同时推广Winbond Electronics Corporation Silicon Interposer，DRAM和Flash进行异质集成。