フリップチップ技術市場：ウェハバンピングプロセス（銅ピラー、錫鉛共晶はんだ）、パッケージング技術（BGA、CSP）、地域別情報 — 2030年までの予測

市場概況

世界のフリップチップ技術市場規模は、2021 年に 319 億 4,000 万米ドルと評価されました。 2030 年までに 513 億米ドルに達すると予想されており、予測期間 (2022 ～ 2030 年) 中に6.1% の CAGRで成長します。

フリップ チップは、ダイレクト チップ アタッチとも呼ばれ、ボンディング パッド側を下にして半導体ダイを基板またはキャリアに取り付ける手順です。フリップ チップ パッケージ テクノロジは 30 ～ 40 年前から存在しており、ピン数が多く高性能のパッケージ要件に対するソリューションとして誕生しました。当初、フリップ チップ パッケージ アプリケーションの大部分はピン数の多い SoC 向けであり、従来のワイヤボンド BGA パッケージ タイプでは正しく処理できない可能性がありました。さらに、特定の SoC には高速インターフェイス (RF を含む) があり、インダクタンスが高いためにワイヤ ボンドでは維持できない可能性があります。フリップチップボンディングには、他の相互接続技術に比べていくつかの利点があります。フリップチップボンディングでは、ダイ表面全体を接続に利用できるため、I/O 数が増加します。ワイヤボンドと比較して接続経路が短いため、デバイスの速度を向上させることができます。

フリップ チップは、制御コラプス チップ接続 (C4) とも呼ばれ、ウェハ表面のチップ パッド上に導電性バンプを堆積することから始まる半導体実装技術です。電子産業におけるフリップ チップの使用の増加は、コストの安さ、実装密度の高さ、回路の信頼性の向上、寸法のコンパクトさなどの複数の利点によるものと考えられます。その結果、世界中でスマートエレクトロニクスに対する需要の増加が、予測期間中の世界のフリップチップ市場の成長を推進する重要な原動力となる可能性があります。現実世界のゲームは、フリップ チップのチップがゲーム コンソールの CPU やパーソナル コンピューターのグラフィック カードに使用されているため、世界的なフリップ チップ市場の発展を促進すると予測されています。

市場動向

世界のフリップチップ技術市場の推進力

• マイクロ電子デバイスにおける回路微細化のニーズとワイヤーボンディングの優位性

マイクロ電子デバイスへのフリップ チップの採用は、より小型の電子デバイス、電気効率の向上、消費電力の削減に対する需要の高まりによって推進されています。フリップチップは、高周波で動作する電気機器の性能を向上させるため、マイクロ波や超音波の動作で使用されることが増えています。フリップチップ市場は、競合他社よりも使用スペースが少ない一方で、低インダクタンスと優れた全体的なシステム効率を示しています。フリップ チップが電気機器に広く使用されるようになったのは、これらの特性によるものです。さらに、予測期間中、世界市場の重要なプレーヤーによる進行中の研究開発プロジェクトは、フリップチップ市場に新たな成長の機会を提供すると想定されています。

また、フリップ チップは、小型サイズ、頑丈な構造、効率の向上、手頃な価格で高周波アプリケーションをサポートする機能などの品質が向上しているため、ワイヤ ボンディング パッケージに取って代わりつつあります。ワイヤボンディングは現在、パッケージング業界でますます一般的になりつつあります。フリップ チップは、優れた I/O 能力、優れた熱効率と電気効率、さまざまな性能要件に対する基板の適応性などの優れた品質により、ワイヤ ボンディング技術に取って代わりつつあります。その結果、フリップチップ市場は今後急速な成長が見込まれると予想されます。これらの基準により、携帯電話、PC プロセッサ、ゲーム コンソールなどの製品において、フリップ チップがワイヤ ボンド技術に取って代わるよう推進されてきました。さらに、現代の機器におけるフリップチップの利用の急増により、すぐにフリップチップ市場の成長が加速すると予想されます。

世界的なフリップチップ技術市場の抑制

• 高コスト

フリップチップ技術は、電気的および熱的効率の向上、性能ニーズの変化に対応する基板の柔軟性、最高の I/O 機能などの利点があるにもかかわらず、コスト効率の高いパッケージング ソリューションであることは証明されていません。生産とパッケージングの費用が増加したため、顧客はフリップ チップ パッケージを購入する余裕がなくなりました。コストの高さは、ウェハ製造の再不動態化および再配布から基板ベンダーの高性能多層有機ビルディング基板に至るまで、プロセス全体にわたって見られます。組み立てにコストがかかるため、フリップ チップ パッケージは手頃な価格の代替品ではありません。これらのチップは非常に複雑でコンパクトなサイズとアーキテクチャのため、製造後に入出力ポートの数を変更することはできません。結果として、これらの要因が複合的に市場の拡大を妨げています。

世界のフリップチップ技術市場の機会

• リアルワールド ゲームの人気

フリップチップ技術は、パーソナル コンピュータやゲーム機内で使用されるグラフィック カードに使用されるプロセッサに統合されているため、リアルワールド ゲームのブームが世界的にフリップチップ技術市場の発展を促進すると予測されています。 Intel や AMD などの大手メーカーは、これらのチップを進歩させるために集中的な研究開発に多額の資金を投資しています。さらに、スマートフォンに搭載されているセンサーにはフリップチップが組み込まれています。これにより、グラフィックスが携帯電話の動きに合わせて調整されるため、プレーヤーはより現実的なゲーム体験を得ることができます。

評価期間を通じて、これらのプロセッサとセンサーの需要の増加により、フリップチップ技術市場は拡大すると予想されます。この技術により、デバイス間でより高頻度のデータ送信が可能になります。これは、フリップチップの接続がバンプを介して確立されるため、長さが短縮され、電気効率が向上します。今後数年間にわたって、高周波マイクロ波、高速携帯機器、超音波周波数活動に対する需要の高まりが、世界的なフリップチップ技術市場の成長要因となるでしょう。

分析

世界のフリップチップ技術市場は、ウェーハバンピングプロセス、パッケージング技術、エンドユーザー、および地域に分類されます。

ウェーハバンピングプロセスに基づく

世界のフリップチップ技術市場は、銅ピラー、錫鉛共晶はんだ、鉛フリーはんだ、金スタッドバンピングで構成されています。

銅柱セクションは 6.81% の CAGR で拡大し、予測期間中に最大の市場シェアを保持すると予測されています。銅ピラー技術市場セグメントは、シリコン機能のサイズの縮小、モバイルデバイスのフォームファクター、および現在のフリップチップデバイスのその他の技術的制約に対処するソリューションとして増加しています。銅ピラー技術が第 1 レベルの接続として使用されます。この市場カテゴリーは、従来のはんだバンプよりも優れた接合直径とスタンドオフ高さの制御を提供する銅ピラー技術によって推進されています。これにより、より細かいピッチの接合部の構築が可能になります。銅製ピラーは、ピッチが低いことに加えて、電気的性能の向上など、他のいくつかの利点も提供し、市場分野を後押しするもう 1 つの原動力となっています。

鉛フリーはんだ部門は第 2 位の市場シェアを獲得します。鉛はんだは危険であるため、世界のいくつかの政府は鉛はんだを交換する必要性を強調しています。推定によると、これにより鉛フリーはんだ市場が活性化するとのことです。鉛フリーはんだは、鉛を含むはんだとは組成が異なります。鉛フリーはんだは主に銅、錫、銀（SAC）です。鉛フリーはんだは融点が比較的低いため、温度負荷の変化ははんだ接合部の特性に大きな影響を与えます。

包装技術をベースに

世界のフリップチップ技術市場は、BGA (2.1D/2.5D/3D) と CSP で構成されています。

BGA (2.1D/2.5D/3D) セクションは、CAGR 6.7% で成長し、予測期間中に最大の市場シェアを保持すると予測されています。 BGA (ボール グリッド アレイ) と呼ばれる表面実装パッケージは、WiFi チップ、FPGA、マイクロプロセッサなどの集積回路を実装するために電気製品に使用されます。このセグメントは、集積回路用のボール グリッド アレイ パッケージングによって推進されており、これにより、低コスト、大量生産能力、設計の柔軟性、電気/熱/機械的性能という認識され証明された利点を備えた標準エレクトロニクス アプリケーションの大部分に対応できます。 。

CSP部門は2番目に大きな市場シェアを握ることになる。チップスケールパッケージ（CSP）によってもたらされる、サイズの小型化（設置面積と厚さの縮小）、軽量化、比較的簡単な組み立て、総生産コストの削減、電気的性能の向上などの利点により、市場は拡大しています。 CSP のフットプリントを変更せずにインターポーザ アーキテクチャによってより小さいダイ サイズもサポートできるため、CSP はダイ サイズの変更にも対応できます。

エンドユーザーに基づく

世界のフリップチップ技術市場は、軍事および防衛、医療およびヘルスケア、産業部門、自動車、家庭用電化製品、電気通信で構成されています。

家庭用電化製品部門は CAGR 4.51% で成長し、予測期間中に最大のシェアを保持すると予想されます。特に、フリップチップ製品は、サイズと重量を削減し、機能を統合し、コストを削減し、市場投入までの時間を短縮するために、最先端の家電製品のメーカーによって使用されています。 Intel の Pentium や AMD の Athlon などの高出力 IC デバイスでは、フリップ チップ実装が標準になっています。 I/O を分散し、電力要件を管理し、高速信号に最高品質の電気チャネルを提供できます。フリップチップアタッチメントを備えた技術は、最も手頃な価格であると主張されています。これらの要因により、業界ではマルチチップ パッケージ用の基板に取り付けられたフリップ チップの人気が高まっています。

電気通信部門は第 2 位の市場シェアを握ることになります。フォームファクターが小さく、状況によっては高速であるため、携帯電話などのアプリケーションではフリップチップパッケージングが頻繁に必要となります。フリップ チップ テクノロジは現在不可欠であり、ネットワーキング、電気通信、および複雑なコンピューティング アプリケーションに必要となることがよくあります。 FCBGA パッケージは、ほとんどの未来の高度な設計で使用されることが予想されます。

地域分析

アジア太平洋の卓越性

地域的には、世界のフリップチップ市場には、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、および世界のその他の地域が含まれます。

アジア太平洋地域が市場を支配し、中国と台湾が地域市場で大きなシェアを占めることになる。台湾が最大の市場シェアを持ち、予測期間中にCAGR 5.29%で拡大すると予想されます。フリップチップ技術は、メインフレーム コンピュータ、時計、携帯電話、ディスク ドライバ、補聴器、LCD、携帯通信などで広く使用されています。台湾と日本は市場関連の協力を強化するために提携している。台湾積体電路製造は日本に半導体工場を設立する認可を取得した。フリップチップの進歩は、台湾の半導体部門の成長によってさらに進んでいます。半導体開発の進歩により、以前は想像できなかった、さまざまなトランジスタ数と機能を備えたさまざまなフリップチップが、複数のアプリケーションのニーズを満たすために台湾市場で容易に入手できるようになりました。

中国はおそらく 8% の CAGR で拡大すると思われます。フリップチップは、チップ領域全体を使用して基板に接続することができる 3 つの重要な統合チップボンディングテクノロジの 1 つであり、I/O の数を大幅に増加させます。フリップチップ技術は、製品のコスト、性能、高密度実装にメリットをもたらします。その結果、多くの業界でその使用が徐々に一般的になってきました。多くの中国企業が実際の梱包および組み立て作業を行っています。これらの企業は主に江蘇省、広東省、上海に拠点を置いています。 IC コンポーネントに対する高い需要があり、その結果、より高いレベルの統合を可能にする革新的なパッケージング ソリューションが採用されており、中国のパッケージング部門は急増すると予測されています。中国は、政府の支援政策の助けを借りてチップ分野を成長させたいと考えている。

北米は予測期間中に大幅な成長を示すでしょう。米国はフリップチップ技術の主要な消費国です。同社は伝統的に半導体業界、特に電子設計自動化 (EDA)、コア知的財産 (IP)、チップ設計、高度な製造装置などの研究開発活動の先駆者でした。ビジネスモデルとサブ製品別に見ると、米国に本拠を置く半導体企業は市場リーダーです。特にビジネスモデルのサブセグメントにおいて、米国の業界はアジアの業界の後塵を拝しています。米国は研究開発活動ではリードしているものの、設備投資や労働集約部門では遅れをとっている。過去 10 年間で、チップ製造生産量の平均ペースは、世界中で米国の 5 倍の速さで増加しました。これは、各国が半導体生産を奨励するために実施した実質的な奨励策が部分的に寄与している。

最近の動向

• 2022 - UTAC Holdings Ltd は、CMOS イメージ センサー向けの新しいコスト効率の高いテスト システム ソリューションを発表しました。シンガポールに本拠を置く著名な半導体テストおよび処理サプライヤーである AEM が、このテスト ソリューションを共同開発しました。