先端パッケージング市場は2023 年には345 億ドル以上の市場規模と考えられ
2024 年から 2032 年にかけて 10% 以上の CAGR で成長すると予想されている。IoTおよび AI テクノロジーへの世界的な傾向の高まりにより先端パッケージング業界の成長が進んでいる。 IoT および AI アプリケーションの拡大に伴い高度なパッケージング ソリューションの需要が高まっている。これらのテクノロジーは多くの場合その最適な機能を確保するためにコンパクトで効率的な高性能のパッケージングを必要とする。高度なパッケージングはこれらの要求を満たし温度管理の改善、小型化、およびに信頼性の向上を実現する。デバイスの小型化に対する需要の急増が先進的なパッケージング市場を推進する主な原動力となっている。消費者と業界は共により小さくより軽くよりポータブルな電子機器を求めており、複雑なコンポーネントをコンパクトなスペースに統合できる高度なパッケージング ソリューションの必要性が高まっている。
高度なパッケージングとは一体何なのか? 高度なパッケージングとは集積回路 (IC)やマイクロ電子デバイスの性能、機能性、効率を向上させるために半導体業界で使用される一連の高度な技術とテクノロジーを指す。基本的にこれは半導体チップを保護ケース内に封入しこれらのチップの最適な動作を保証するために必要な電気接続、温度管理、およびに環境保護を作り出すプロセスである。現代のエレクトロニクスの基礎は20世紀後半の伝統的なパッケージング技術の開発によって築かれた。1950 年代に導入されたワイヤ ボンディングは今日でも重要な役割を果たしている。この方法は細い金属ワイヤとはんだボールを使用してシリコン チップ (ダイ) をプリント基板(PCB) に接続する。ワイヤボンディングはスペースを節約しチップ上の離れた点を接続する柔軟性を持っているがこれには限界がある。高温、多湿、温度変動に弱く連続的な接着プロセスにより製造速度は低下する。しかし2031 年までに市場価値が 160億ドルに達すると予測されておりワイヤ ボンディングは安定した存在感を維持している。
1990年代半ばにフリップチップ技術によって大きな進歩がもたらされた。ここで
は金型を裏返ししその表面積全体を小さなはんだバンプを介した PCB への接続に利用する。この革新的なアプローチの開発のお陰でより小型のフォームファクターとより高速な信号伝送が実現しデバイスがよりコンパクトで効率的になる。フリップチップパッケージングは、費用対効果が高くCPU、スマートフォン、無線周波数システムで広く使用されているため市場を支配している。フリップチップはアセンブリの小型化と高温への対応を可能にするが非常に平坦な取り付け面を必要とするため交換が困難なのだが、それにもかかわらず6.3%のCAGRという健全な成長率を反映してフリップチップ市場は2030年までに450億ドルに達すると予測されている。
ウェーハレベルのパッケージングは従来の方法と真逆になる。個々のチップをパッケージングする代わりにレーザーでダイシングする前にシリコンウェーハ全体に電気接続とモールディングを作る。これによりチップと PCB の間の基板の代わりに再配線層 (RDL) が使用されるためパッケージが小さくなり放熱性が向上する。ウェーハレベルのパッケージングにはファンインとファンアウトという 2 つの主な種類がある。基本的なアプリケーションに使用されるファンインは接続を内側にルーティングする。2007年に導入されたファンアウトはRDL とはんだボールをチップ サイズを超えて拡張する事で薄型を維持しながらより多くの入出
力を可能にする。ファンアウトではコア タイプは車載チップやネットワーク チップなどの要求の厳しいアプリケーションに対応し高密度およびに超高密度はモバイルおよびハイパフォーマンス コンピューティングのニーズに応える。ウェーハレベルのパッケージングは複数の回路を積層するように進化した。これによりロジック チップとメモリ チップを組み合わせたりメモリチップを積層したりすることが可能になる。2.5D スタッキングではさらに一歩進んで「インターポーザー」によって接続されたチップを並べて配置し、3D スタッキングではインターポーザーの有無にかかわらず複数のチップが裏向きに互いに重ねられる。
5G テクノロジーの台頭とスマートフォンの機能性の向上により複雑なチップ設計に対応する高度なパッケージング ソリューションの必要性が高まっている。
地域別ではアジア太平洋地域が2022年に最高の市場シェアをキープしており予測期間中その優位性を維持すると予想されている。特に中国や韓国などの国での家
電製品の需要の急増が見込まれている。アジア太平洋地域は2023年に65% 以上のシェアで先端パッケージング市場を独占している。この地域は強力なエレクト
ロニクス製造エコシステムの存在、機能が豊富でコンパクトな電子ガジェットに対する需要の高まりおよびに5Gテクノロジーの使用が急増している。アジア太平
洋地域は先進的なパッケージングの主要拠点として位置付けられている。この地域の市場の発展と継続的な技術進歩により様々な電子用途向けの洗練されたパッケージング ソリューションの開発に有利な状況が造られ始めている。
「INTERMACH 2024」は現代生産の要求に応えるインテリジェントなソリューションを展示する最高の産業機械展示会として40周年を迎え、最先端の機械
と生産ソリューションを展示し「5R」のコンセプトを体現するイベントです。産業起業家の皆様向けに設計された特別な機能を提供します
Article by: Asst. Prof. Suwan Juntiwasarakij, Ph.D., Senior Editor & MEGA Tech