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技術面では、画期的な進歩により、これまで以上に強力で効率的なチップへの需要が高まっています。ジェネレーティブAIの台頭により、データセンターにおける高性能GPUの需要が高まり、より複雑なウェーハダイシングソリューションが求められています。チップレット技術とCo-packaged Optics(CPO)は、チップ設計における革新的なアプローチとして台頭しており、ダイシング工程においてこれまで以上に高い精度が求められています。さらに、次世代メモリ市場、特に高性能コンピューティング(HPC)アプリケーションにおいてMRAMが優位に立っていることから、これらの先進材料を扱うためのウェーハダイシング技術の進歩が求められています。
ウェーハダイシングサービス市場の需要と成長の急増は、生産能力の大幅な拡大と時を同じくしています。Intelなどの大手企業は、チップレットアーキテクチャへの移行を反映し、先進的なチップパッケージング能力を4倍に増強しています。同様に、主要なパッケージング技術であるCoWoSの生産能力も、2024年後半までに大幅に増加すると予想されています。全体として、ウェーハファブの生産能力は四半期あたり4,000万枚を超えると予測されており、生産能力の拡大を牽引するのは中国です。
消費者の需要は、市場の活況をさらに強めています。
ウェーハダイシングサービス市場におけるシリコンカーバイドの優位性:優れた特性、需要の高まり、技術の進歩により、37.5%の市場シェアを獲得
シリコンカーバイド(SiC)は、ウェーハダイシングサービス市場において、主要な材料として台頭しています。この優位性は、優れた材料特性とSiCウェーハ自体の需要増加など、いくつかの要因によって推進されています。SiCは従来のシリコンに比べて大きな利点を有しています。SiCは、はるかに高い破壊電界強度、広いバンドギャップ、そしてより高い電圧への対応能力を備えています。これらの特性は、抵抗を最小限に抑えながら高速なデバイスを実現し、高温パワーデバイスに最適です。
導電性SiCウェハ市場は、エネルギー効率の高いデバイスの需要と電気自動車産業の急成長に牽引され、大幅な成長を遂げています。この傾向は世界的に継続すると予想されており、SiCウェハは優れた熱伝導性、耐熱性、低消費電力により、広く採用されるようになっています。
ダイシング技術の進歩は、世界のウェーハダイシングサービス市場におけるSiCの優位性をさらに強固なものにしています。ローリングスリットなどの革新的な手法により、SiCチップ専用の超薄型ダイヤモンドダイシングブレードが開発されました。
300mmウェーハ:市場シェア54%以上を誇るウェーハダイシングサービス市場の揺るぎない王者
世界のウェーハダイシングサービス市場における300mmウェーハの優位性は否定できない。これらのウェーハの世界生産能力は、2024年だけで13.8%急増し、月間ウェーハ枚数(wpm)という驚異的な数字に達すると予想されている。この拡大は、TSMCなどの大手半導体企業による巨額投資に反映されており、TSMCは今後3年間で1,000億ドルを投じて300mm製造能力を拡大する予定である。Astute Analyticaによると、この優位性を推進している重要なトレンドはいくつかある。5G技術の急速な普及が大きな原動力となっており、高度な半導体は主に300mmウェーハで製造される必要がある。これは、2024年だけで6億6,000万台という驚異的な数の5Gスマートフォンが出荷されると予想されていることに反映されている。同様に、ADASやインフォテインメントシステムの利用増加に支えられた自動車エレクトロニクス市場の急成長も、300mmウェーハ生産に大きく依存している。このセグメントは、2021年から2028年にかけて10.4%という堅調なCAGRで成長すると予測されています。
人工知能(AI)と機械学習アプリケーションの成長も、もう一つの重要な要因です。
モノのインターネット(IoT)のブームも、もう一つの要因です。IoTデバイスの普及は、マイクロコントローラーやセンサーの需要増加につながり、その多くは300mmウェーハで製造されています。世界のIoT半導体市場は、2024年までに5,800億ドルに達すると予測されています。特にDRAMとNANDフラッシュメモリを中心としたメモリチップの需要も、300mmウェーハ生産の必要性を押し上げるもう一つの大きな要因です。
ファウンドリの稼働率さえも、300mmウェーハの優位性を裏付けています。TSMCやSamsungといった大手ファウンドリは、300mmファブの稼働率が100%であると報告しており、このウェーハに対する膨大な需要を物語っています。世界各国政府は、特に300mmウェーハファブをターゲットとした魅力的なインセンティブを提供することで、半導体製造業の誘致をさらに後押ししています。米国チップス法(CHIPS Act)は、国内半導体生産に520億ドルの補助金を支給しており、その好例と言えるでしょう。
300mmウェーハの堅調な需要は、半導体装置の売上高の伸びにも反映されており、2024年には世界全体で1,035億ドルに達すると予測されています。この供給逼迫と旺盛な需要環境は、価格上昇にもつながっています。例えば、大手ウェーハサプライヤーのGlobalWafersは、2021年に価格を10~20%引き上げました。
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レーザーダイシングは次世代半導体のウェーハシンギュレーションに革命をもたらし、市場シェア42%以上を占める
レーザーダイシング技術は、世界のウェーハダイシングサービス市場において、紛れもない王者として台頭しており、その優位性は今後も長年にわたって維持されると見込まれます。レーザーダイシングの成功の鍵となるのは、その優れた精度です。機械式ソーイングでは50~100ミクロンのカーフ幅しか実現できないのに対し、レーザーダイシングでは10~20ミクロンという極めて狭いカーフ幅を実現できます。これはメーカーにとって大きなメリットとなり、ウェーハ1枚あたりのダイ数を増やすことができます。レーザーダイシングシステムは、月間最大8,000枚という驚異的な数のウェーハを処理でき、これは機械式ダイシングの能力をはるかに上回ります。効率性だけでなく、レーザーダイシングは品質の大幅な向上も実現します。
ステルスダイシングなどの技術は、従来のブレードダイシングと比較して、個々のダイの強度を3倍に高めることができます。これは、チップの損傷を減らし、全体的な歩留まりを向上させることにつながり、機械式ソーイングと比較して最大20%の歩留まり向上につながります。また、レーザーの非接触性は汚染リスクを最小限に抑え、ブレードダイシングと比較してデブリの発生を最大70%削減します。
レーザーダイシングの汎用性は、ウェーハダイシングサービス市場における同技術の優位性を示すもう1つの証です。これらのシステムは、50ミクロンという薄さのウェーハを切断できるため、小型デバイスで需要の高い超薄型チップの製造が可能になります。この機能は、成長を続ける先進パッケージング技術市場に完全に合致しています。レーザーダイシングの経済的メリットは否定できません。従来の方法と比較して、総所有コストを最大30%削減できます。これは、歩留まりの向上、消耗品コストの削減、ダイシングによるウェーハへの応力の低減(機械による切断に比べて最大50%低減)などの要因に起因しています。これらの経済的メリットは、特定の材料にも及びます。パワーエレクトロニクスに不可欠な材料であるシリコンカーバイド(SiC)ウェーハのレーザーダイシング市場は、18.3%という力強いCAGRで成長すると予想されています。 RF および電力アプリケーションで使用される窒化ガリウム (GaN) ウェハでも同様の成長が見込まれ、CAGR は 22.5% と予測されています。
将来を見据えると、レーザーダイシングの未来は明るい。多層材料を切断できる能力は、急成長中の3Dパッケージング分野に最適であり、研究によると、機械式ダイシングと比較して歩留まりが最大50%向上することが示されています。
北米が世界のウェーハダイシング市場で中心的な役割を担う
北米は、豊かな歴史と戦略的な投資に支えられ、世界のウェーハダイシングサービス市場をリードしています。アリゾナ州は、2016年以降、半導体関連雇用が16%増加しており、これは米国で最も高い伸び率です。また、1950年代に遡る長年にわたるイノベーションの伝統を誇ります。アリゾナ州立大学などの教育機関は、優秀な卒業生を輩出しており、強力な人材プールを形成しています(工学部の入学者数は2010年以降190%増加)。
ヘンライコ郡のホワイトオーク・テクノロジーパークのような戦略的投資は、業界の大手企業(キマンダAGの100万平方フィートの施設)を誘致し、優れた物流(主要な交通ハブへの近接性)を誇ります。このパークは、リッチモンドNAPやDE-CIXリッチモンドとの最高レベルのデジタル接続も提供しています。これにより、カナダは米国に次ぐ優位性を獲得しました。オンタリオ州マーカムは、才能溢れる人材(1,500社以上のテクノロジー企業)と業界リーダー(AMD、Qualcomm)、そして新進気鋭の企業(Astera Labs)が集うテクノロジーハブです。
北米の魅力は、ウェーハダイシングサービス市場における世界的なサプライヤーにも及んでいます。TSMCはアリゾナ州に拠点を構え、台湾から10億ドル以上の投資を引きつけ、サプライチェーンを強化しました。また、この地域には約200の半導体企業が拠点を置いており、多様なエコシステムを反映しています。
政府も積極的に関与しています。アリゾナ州が米国半導体競争力ロードマップを策定する取り組みは、そのコミットメントを示すものです。シリコンカーバイドウエハーなどの先端材料市場はアリゾナ州で活況を呈しており、2021年から2026年にかけて年平均成長率(CAGR)18.3%が見込まれています。アリゾナ州立大学をはじめとする大学は、最先端の研究によってこの地域の魅力をさらに高めています。物流面でも北米は優れています。ヘンライコ郡は東海岸に位置し、巨大な市場(米国人口の55%が750マイル圏内)へのアクセスを提供しています。熟練した労働力、戦略的な投資、そして未来志向のビジョンにより、北米はウエハーダイシングサービスにおいて最高の地位を占めています。
ウェーハダイシングサービス市場における金融投資と買収
1. 2022年8月、米国に拠点を置く半導体企業NavitasがGeneSiC Semiconductorを1億ドルで買収し、SiC分野の統合と投資を示唆した。
2. メルセンは、SiCウエハープロジェクトの生産能力拡大のためフランス政府から投資を受けたと発表し、2023年から2025年の間に総額8,500万ユーロの投資が計画されている。
世界のウェーハダイシングサービス市場リーダー
● American Precision Dicing Inc.
● ICT
● Majelac Technology
● Syagrus System
● SVM
● ADVACAM
● Advanced International Technology
● DISCO Corporation
● Micro Precision Engineering
● Optim Wafer Services
● Other Prominent Companies
主なセグメンテーション:
素材別
● 炭化ケイ素
● アルミナ
● シリコン
● その他(サファイア、パイレックスガラス、ガラスなど)
サイズ別
● 300ミリメートル
● 200ミリメートル
● その他
ダイシングテクノロジー
● ウェーハのスクライビングとブレーキング
● 機械鋸
● レーザーダイシング
● プラズマダイシング
地域別
● 北米
● ヨーロッパ
● アジア太平洋
● 中東およびアフリカ(MEA)
● 南アメリカ
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