フリップチップ市場 サイズと展望 2025-2033

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フリップチップ市場の成長要因

ポータブル電子機器市場の発展とIoT（モノのインターネット）の普及拡大

電子機器の高速化と小型化への需要の高まりが、フリップチップの需要を牽引しています。さらに、スマートフォン、デジタルカメラやビデオカメラ、ノートパソコンやタブレット、ウェアラブル機器、家電製品といったポータブル電子機器では、モジュールサイズの小型化と電気性能・熱性能の向上が重要な要件となっています。さらに、IoT（モノのインターネット）は業界で人気が高まっており、パッケージング技術の第三の波と考えられています。センサーやアクチュエータ、アナログ・ミックスドシグナル・トランスレータ、マイクロコントローラ、組み込みプロセッサといったIoT製品には、効率的で信頼性の高いパッケージングソリューションが求められます。フリップチップの採用は、これらの要件を満たすことができます。フリップチップ実装は、その高性能、小型パッケージ、ハイブリッド統合機能により、これらの業界分野で増加すると予想されています。そのため、IoTの普及とポータブル電子機器の普及の高まりが、フリップチップ市場の成長を促進すると予想されています。

近年、マイクロエレクトロニクスデバイスにおける電子回路の小型化の必要性から、フリップチップの採用が増加しています。フリップチップは、高周波における優れた電気性能により、急成長を遂げる電子産業にとって有望なパッケージング技術です。ユーザーアクセスの容易さを追求する電子機器の小型化に伴い、コンパクトな電子回路への需要が加速しています。フリップチップ相互接続はこうした需要に応え、優れた電子回路の機能性と効率性、小型化、高い信頼性、最小限の信号インダクタンスと電力インダクタンス、高い信号密度など、数多くの利点を提供します。フリップチップは、自動車、通信、民生用電子機器、産業機器、ヘルスケアなどの業界で人気が高まっています。これらの要因が相まって、世界市場の成長に貢献しています。

ワイヤボンディングに対する技術的優位性

フリップチップ接続技術の需要は、ワイヤボンディング技術に対するその進歩によって牽引されています。ワイヤボンディング技術は、ICを実装するためにより多くのスペースを必要とし、ワイヤは追加の電力を消費します。さらに、接続にワイヤを使用するため、これらのチップの信頼性が低下し、接続の喪失による故障の可能性が高まります。フリップチップは、従来のワイヤボンドパッケージングと比較して、高いI/O性能、優れた放熱性、そして優れた実装性など、さまざまな利点を備えています。優れた電気的性能、様々な性能要件に対応する基板の柔軟性、確立されたプロセス装置の熟練度、そしてフォームファクタの縮小といった利点があります。

さらに、フリップチップは費用対効果が高く、効率的で信頼性の高いパッケージング技術であり、革新的なパッケージングソリューションとして顧客の要求を満たし、設計者がパッケージ性能を最大限に引き出すよう促しています。そのため、フリップチップの継続的な進歩と、代替技術に対する様々な技術的優位性が、近い将来、フリップチップ市場の成長を牽引すると予想されます。

市場の制約

ワイヤボンディングと比較してコストが高く、カスタマイズオプションが少ない

上記の表に示すように、フリップチップの比較的高いコストとカスタマイズオプションの少なさが、世界のフリップチップ市場の成長を抑制しています。例えば、2019年には、ワイヤボンディングがパッケージング市場全体の33%以上を占めました。これは、ワイヤボンディングがかなり低コストで利用可能であり、ほとんどのデバイスの相互接続ニーズをすべて満たすためです。しかし、フリップチップは、省スペース、低消費電力、高効率といった様々な利点から、採用が大幅に増加しました。

フリップチップのコスト上昇は、製造プロセスの複雑さ、高精度フリップチップの必要性、追加のウェーハバンピングの使用、そして製造に使用する基板の高コストによってもたらされています。さらに、フリップチップは狭いスペースに複雑な設計が施されているため、製造後にI/Oポートや接続の数に関して更なるカスタマイズを行うことはできません。

しかし、様々な技術の進歩により、より小型でより多くの接続が可能になり、コストも削減されるため、この制約の影響は近い将来に緩和されると予想されます。さらに、市場の主要企業による様々な研究開発施設への多額の投資が、フリップチップ市場の成長を牽引すると予想されます。

市場機会

電子機器における高周波ニーズの高まり

フリップチップ市場は、高周波動作において効果的に機能する能力により、将来的に大きな成長機会が見込まれています。さらに、スマートフォン、ノートパソコン、タブレットなどの電子機器への高周波チップの搭載は、世界市場の成長に大きく貢献しています。ワイヤボンディングでは、ワイヤを使用するため効率が低く、高周波動作を行うことができません。そのため、接続長の短縮、消費電力の低減、高効率、データおよび命令伝送の高頻度化など、有線接続に対するフリップチップの優位性は、有線接続に対する需要を促進し、予測期間中の市場拡大において大きな収益機会をもたらすと予想されます。

技術分析

市場は、3D IC、2.5D IC、2D ICに分類されます。2.5D ICセグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に6.4%のCAGRで成長すると予測されています。2.5D ICパッケージング技術は、SiP基板とダイの間にシリコンインターポーザ基板（パッシブまたはアクティブ）を追加することで、より微細なダイ間相互接続を実現し、性能向上と消費電力削減を実現します。他のパッケージング技術と比較して小型であること、性能向上、より多くのチップを搭載可能、そして高い効率性は、2.5D ICフリップチップの世界的な採用を促進する主な要因です。さらに、シリコン貫通ビア（TSV）の生産増加は、市場にとって大きな成長機会をもたらすと予測されています。これは、TSVが3Dパッケージや3D集積回路の製造に広く利用されており、市場の成長を支えていることに起因しています。

業界分析

市場は、エレクトロニクス、産業、自動車・輸送、ヘルスケア、IT・通信、航空宇宙・防衛、その他に細分化されています。エレクトロニクス分野は市場への最大の貢献者であり、予測期間中は5.1%のCAGRで成長すると予測されています。過去5年間、エレクトロニクス業界におけるパッケージ密度、性能、相互接続性に対する新たな要件により、フリップチップ技術の研究開発活動が大幅に増加しました。フリップチップは、チップの電気的接続、チップの封止、パッケージと回路基板の接続、パッケージの構造というマイクロエレクトロニクス製品の4つの重要な要素を強化するため、様々な電子製品における需要が高まっています。

バンピング技術分析

市場は、銅ピラー、はんだバンピング、金バンピング、その他に分類されます。銅ピラーセグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に6%のCAGRで成長すると予測されています。銅ピラーは、フリップチップ向けの低コストのファインピッチバンピング技術です。銅ピラーの進歩により、トランシーバー、組み込みプロセッサ、電源管理、ベースバンド、ASIC、SOCなどのアプリケーションにとって理想的な相互接続オプションとなっています。さらに、金バンピングなどの他の技術よりも安価で電流密度が高いため、企業はこの技術を自社製品に採用しています。銅ピラーバンピング技術の需要は、他のバンピング技術と比較して、低コスト、高い回路性能、入手の容易さ、そして優れた耐久性によって主に牽引されています。さらに、バンプピッチの縮小や、ピッチを縮小してもスタンドオフを維持できるといった利点は、近い将来、市場の成長機会をもたらすと予想されています。

地域分析

アジア太平洋地域：成長地域

アジア太平洋地域は、売上高への貢献度が最も高く、年平均成長率（CAGR）7.2%で成長すると予測されています。アジア太平洋地域は、世界のフリップチップ市場を支配しています。TSMC社や富士通などの主要企業による膨大な製造施設と広範な研究開発により、この傾向は予測期間中も続くと予想されます。アジア太平洋地域には、個人用電子機器の最大の消費国および生産国である中国、日本、韓国などの国が含まれます。消費者向け製品では、電子機器がアジア太平洋地域の市場シェアの最大のシェアを占めています。この市場シェアは今後10年間も維持されると予想されます。2019年には、電子機器製造施設の存在により、中国と日本を合わせてアジア太平洋市場全体の約67%を占めました。成長の観点から見ると、中国、日本、台湾は、主要企業がフリップチップ関連の革新的な技術を投入しているため、予測期間中に大幅な成長が見込まれる潜在市場です。したがって、これらの投資とイノベーションは、アジア太平洋地域のフリップチップ市場の成長を牽引すると予想されます。

北米：主要地域

北米は2番目に大きな地域です。2030年までに4.9%のCAGRで105億米ドルに達すると予測されています。北米のフリップチップ市場の成長は緩やかなペースになると予想されています。しかし、この地域には世界的な大手企業が進出しているため、米国の半導体産業は高度な研究開発施設を有しています。この地域の国々の中で、米国は市場シェアの70%以上を占め、メキシコとカナダがそれに続きます。この地域の国々は半導体材料と装置を輸出しており、フリップチップおよびフリップチップを組み込む装置の重要な輸出国となっています。北米市場において、電子機器とヘルスケアアプリケーションは、常にフリップチップの主要な牽引役となってきました。携帯型電子機器や高周波アプリケーションにおける回路の小型化需要の高まりにより、フリップチップは世界市場でワイヤボンディングに取って代わって普及が進んでいます。さらに、この市場では研究開発施設への多額の投資と主要企業による協業が見られ、フリップチップ市場において2番目に大きな地域となっています。

ヨーロッパは3番目に大きな地域です。ヨーロッパはフリップチップ市場全体の約16%を占めています。この地域におけるフリップチップの需要は、主にヘルスケアおよび自動車分野のアプリケーション数によって推進されています。先進国の存在と、この地域における医療施設の改善に向けた政府の取り組みにより、高度なヘルスケア機器の導入が促進され、ヨーロッパ市場におけるフリップチップの需要が高まっています。さらに、ヨーロッパは高級車メーカーと消費者の中心地です。これにより、エンジン制御ユニットやその他のインフォテインメントにおける高度な電子部品の需要が増加し、フリップチップの需要が高まっています。ドイツは、自動車産業や電子機器産業の拠点が多数あることから、市場シェア全体の40%を占めています。しかし、研究による技術進歩や低コストの原材料代替品の発見により、ヨーロッパにおけるフリップチップ生産は今後5～6年で増加する可能性があります。したがって、これらの要因全てが、予測期間中の市場成長を牽引すると予想されます。

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フリップチップ市場のトップ競合他社

1. IBM Corporation
2. Intel Corporation
3. Fujitsu Ltd.
4. 3M
5. Samsung Electronics Co. Ltd.,
6. Amkor Packaging Technology Inc.
7. TSMC Ltd.,Apple Inc.
8. Texas Instruments Inc.
9. AMD Inc.

最近の進展

2022年9月 - 3億5,800万人以上の加入者を擁するインドの大手通信サービスプロバイダーであるBharti Airtel（インド）とIBM（NYSE：IBM）は本日、インドにおけるAirtelのエッジコンピューティング・プラットフォームの展開において協業する意向を発表しました。このプラットフォームは、20都市に展開される120のネットワーク・データセンターを含みます。このプラットフォームは、製造業や自動車業界を含む様々な分野の大企業が、エッジで安全に業務と顧客に新たな価値を提供する革新的なソリューションを加速できるようにすることを目的としています。

2022年9月 - IBM（NYSE：IBM）は本日、次世代のLinuxONEサーバーを発表しました。これは、単一システムのフットプリントで数千のワークロードをサポートできる拡張性を実現するように設計された、高度にスケーラブルなLinuxおよびKubernetesベースのプラットフォームです1。IBM LinuxONE Emperor 4は、お客様のエネルギー消費を削減できる機能を備えています。例えば、Linuxワークロードを、同様の条件下で比較対象のx86サーバーで実行する代わりに、5つのIBM LinuxONE Emperor 4システムに統合することで、エネルギー消費を75%、設置スペースを50%、CO2排出量を年間850トン以上削減できます2。