Mercato dei materiali semiconduttori – Dimensioni, quota, tendenze, opportunità e previsioni del settore globale segmentate per applicazione (fabbricazione, prodotti chimici di processo, fotomaschere, gas elettronici, accessori fotoresist, target di sputtering e silicio), per imballaggio (substrati, telai di piombo, pacchetti ceramici, filo di legame, resine di incapsulamento e materiali di fissag
Published Date: January - 2025 | Publisher: MIR | No of Pages: 320 | Industry: ICT | Format: Report available in PDF / Excel Format
View Details Buy Now 2890 Download Sample Ask for Discount Request CustomizationMercato dei materiali semiconduttori – Dimensioni, quota, tendenze, opportunità e previsioni del settore globale segmentate per applicazione (fabbricazione, prodotti chimici di processo, fotomaschere, gas elettronici, accessori fotoresist, target di sputtering e silicio), per imballaggio (substrati, telai di piombo, pacchetti ceramici, filo di legame, resine di incapsulamento e materiali di fissag
| Periodo di previsione | 2024-2028 |
| Dimensioni del mercato (2022) | 67,58 miliardi di USD |
| CAGR (2023-2028) | 5,72% |
| Segmento in più rapida crescita | Elettronica di consumo |
| Mercato più grande | Asia Pacifico |
Panoramica del mercato
Il mercato globale dei materiali semiconduttori è stato valutato a 67,58 miliardi di USD nel 2022 e si prevede che proietterà una crescita robusta nel periodo di previsione con un CAGR del 5,72% fino al 2028. I materiali semiconduttori sono sostanze che presentano una proprietà unica di conduttività che si colloca tra quella dei conduttori (come i metalli) e degli isolanti (come i non metalli). Questi materiali sono un elemento fondamentale nella produzione di dispositivi elettronici e circuiti integrati (CI), comunemente noti come chip per computer o microchip. Svolgono un ruolo fondamentale nel consentire il flusso controllato di corrente elettrica all'interno dei componenti elettronici. Il comportamento dei materiali semiconduttori si basa sulla loro struttura atomica e sulla presenza di "gap di banda" nei loro livelli di energia. In un semiconduttore, la banda di valenza (livello di energia occupato dagli elettroni nel loro stato fondamentale) è separata dalla banda di conduzione (livello di energia in cui gli elettroni possono muoversi per diventare conduttori). Questo divario richiede che una fonte di energia esterna venga colmata, consentendo agli elettroni di muoversi dalla banda di valenza alla banda di conduzione, conducendo così l'elettricità .
Principali fattori trainanti del mercato
A causa di nuovi materiali e innovazioni di fabbricazione, i semiconduttori si stanno allontanando dai substrati rigidi che vengono tagliati o modellati in minuscoli dischi o wafer e si stanno spostando verso plastica e carta più flessibili. Numerosi prodotti, tra cui diodi ad emissione luminosa, celle solari e transistor, sono stati resi realizzabili dalla tendenza verso substrati sempre più flessibili. Grazie a questa nuova innovazione di materiali e fabbricazione, si prevede che il mercato globale dei materiali semiconduttori registrerà un CAGR elevato nel periodo di previsione. Nuove scoperte di materiali e fabbricazione Alimentano la crescita del mercato.
Si prevede inoltre che la domanda di materiali semiconduttori aumenterà man mano che la tendenza alla miniaturizzazione dell'industria dei semiconduttori prende piede. Questo perché la produzione di IC a nodi avanzati, integrazione eterogenea e architetture di memoria 3D richiede più fasi di elaborazione, il che porta a un aumento del consumo di materiali di fabbricazione e confezionamento di wafer. Ad esempio, un'azienda con sede nel Regno Unito chiamata Pragmatic Semiconductor Ltd. ha rivelato a dicembre 2022 di aver raccolto 35 milioni di USD dagli investitori per creare un nuovo metodo per la produzione di chip. L'azienda possiede un impianto di fabbricazione di chip (noto anche come fab) in cui vengono prodotti processori flessibili. In particolare, il silicio non è presente nelle CPU. Un processore flessibile chiamato PlasticArm che utilizza transistor in ossido di metallo integrati su un substrato di plastica è stato presentato anche da Pragmatic and Arm Ltd. l'anno precedente.
Inoltre, STMicroelectronics e il fornitore francese di materiali semiconduttori Soitec hanno annunciato a dicembre 2022 che nei 18 mesi successivi avevano raggiunto la fase successiva della loro collaborazione sui substrati in carburo di silicio (SiC), con STMicroelectronics che pianificava di qualificare la tecnologia del substrato SiC di Soitec. L'obiettivo di questa collaborazione era che STMicroelectronics utilizzasse la tecnologia SmartSiC di Soitec per la loro prossima produzione di substrati da 200 mm, supportando l'attività dell'azienda nella produzione di dispositivi e moduli. Si prevede una produzione su scala a breve. Sempre più chip che migliorano la gestione dell'alimentazione delle auto elettriche vengono attualmente prodotti utilizzando il materiale SiC. Si prevede che il mercato dei materiali semiconduttori in Europa aumenterà rapidamente nel corso del periodo previsto a causa dei crescenti investimenti nelle tecnologie più recenti.
Inoltre, la ricerca di nuovi semiconduttori che soddisfino i requisiti dei dispositivi fotovoltaici è stata stimolata dal desiderio di celle solari a basso costo e altamente efficaci. Le qualità economiche, ecologiche, chimiche ed elettriche devono essere prese in considerazione per le applicazioni su larga scala. Queste includono risorse abbondanti, facilità di fabbricazione, in particolare con tecnologie a film sottile, stabilità a lungo termine e non tossicità . Tutti questi criteri sono soddisfatti dai dicalcogenidi di metalli di transizione (TMDC) MoS2 e WS2, che hanno attirato molto interesse di recente. Inoltre, lo sviluppo in corso di dispositivi logici è attualmente guidato da problemi di ridimensionamento PPAC (Power Performance Area Cost) e di integrazione 3D, ma sono ancora necessari progressi significativi nella fabbricazione di materiali a banda larga per il miglioramento delle proprietà di trasporto o per una migliore gestione termica dei futuri dispositivi di potenza.
Crescente domanda di elettronica di consumo
L'elettronica di consumo rappresenta uno dei settori di utenti finali più significativi per il mercato. Pertanto, la crescente domanda di elettronica di consumo, in parte guidata dalla crescente adozione dell'Internet of Things (IoT), sblocca nuove opportunità di crescita per il mercato.
Principali sfide di mercato
Normative ambientali e volatilità economica
L'industria dei semiconduttori è altamente globalizzata e si basa su catene di fornitura complesse. Qualsiasi interruzione nella catena di fornitura, come calamità naturali, tensioni geopolitiche o la pandemia di COVID-19, può portare a carenze di materiali, tempi di consegna più lunghi e costi più elevati. Man mano che i processi di produzione dei semiconduttori diventano più avanzati, i materiali utilizzati devono soddisfare requisiti sempre più rigorosi. Sviluppare materiali in grado di soddisfare queste esigenze tecniche può essere impegnativo e richiedere una ricerca e uno sviluppo significativi. L'industria dei semiconduttori è sensibile ai costi e i produttori sono costantemente alla ricerca di modi per ridurre i costi di produzione. Ciò può mettere pressione ai fornitori di materiali affinché forniscano materiali di alta qualità a prezzi competitivi. Il processo di produzione dei semiconduttori spesso comporta l'uso di materiali e sostanze chimiche pericolose. Le severe normative ambientali e la necessità di ridurre al minimo l'impatto ambientale della produzione possono creare sfide sia per i fornitori di materiali che per i produttori di semiconduttori. Il mercato dei semiconduttori è soggetto a cicli economici che possono avere un impatto sulla domanda. Durante le crisi economiche, la domanda di dispositivi elettronici può diminuire, influenzando la domanda di materiali semiconduttori.
Protezione della proprietà intellettuale
Lo sviluppo di nuovi materiali richiede investimenti significativi in ricerca e sviluppo. Proteggere la proprietà intellettuale e impedire la copia non autorizzata o l'uso di materiali proprietari è una sfida continua. Con l'avanzare della tecnologia dei semiconduttori, c'è una spinta costante verso la miniaturizzazione e la scalabilità . Ciò richiede materiali in grado di mantenere le loro prestazioni e affidabilità su scale più piccole, il che può essere tecnicamente impegnativo. L'industria dei semiconduttori si evolve rapidamente, con nuove tecnologie e processi che emergono frequentemente. I fornitori di materiali devono rimanere al passo con questi cambiamenti per fornire materiali compatibili con i più recenti metodi di produzione. Il mercato dei materiali semiconduttori è altamente competitivo, con numerose aziende che competono per la quota di mercato. Questa competizione può portare a pressioni sui prezzi e alla necessità di innovazione costante. La produzione di semiconduttori comporta processi complessi con tolleranze strette. I materiali devono essere coerenti in termini di qualità e prestazioni per garantire la resa di dispositivi semiconduttori di alta qualità .
Principali tendenze di mercato
Soluzioni di packaging avanzate
Una delle tendenze più significative nell'industria dei semiconduttori è la ricerca incessante della miniaturizzazione. Man mano che i dispositivi diventano più piccoli e potenti, i materiali semiconduttori devono adattarsi per consentire la produzione di strutture complesse con dimensioni sempre più ridotte. Ciò ha portato allo sviluppo di nuovi materiali in grado di mantenere le loro prestazioni a livelli nanometrici. Le tecniche tradizionali di confezionamento dei semiconduttori si stanno evolvendo per soddisfare le esigenze di nuove tecnologie come 5G, Internet of Things (IoT) e intelligenza artificiale (AI). I metodi di confezionamento avanzati come lo stacking 3D e il confezionamento a livello di wafer fan-out (FOWLP) stanno diventando sempre più diffusi. Queste tecniche richiedono materiali che offrano una migliore gestione termica, una maggiore densità di interconnessione e una maggiore affidabilità . Con l'avanzare delle tecnologie dei semiconduttori, i requisiti per i materiali stanno diventando più complessi. Ad esempio, sono necessari nuovi materiali per supportare la litografia ultravioletta estrema (EUV), un processo di produzione all'avanguardia utilizzato per produrre chip più piccoli e potenti. Questi materiali devono presentare un assorbimento della luce, una stabilità termica e una durata eccezionali.
Semiconduttori a banda larga
L'efficienza energetica è una preoccupazione fondamentale nell'elettronica moderna. I materiali semiconduttori che possono consentire lo sviluppo di dispositivi a risparmio energetico sono molto richiesti. Ciò include i materiali utilizzati nei semiconduttori di potenza, che svolgono un ruolo cruciale nei sistemi di energia rinnovabile, nei veicoli elettrici e in altre applicazioni di risparmio energetico. I materiali a banda larga come il carburo di silicio (SiC) e il nitruro di gallio (GaN) stanno guadagnando importanza grazie alle loro proprietà elettriche superiori rispetto al silicio tradizionale. Questi materiali sono fondamentali per applicazioni ad alta potenza e alta frequenza, tra cui l'elettronica di potenza e i sistemi di comunicazione wireless. L'industria dei semiconduttori affronta un controllo sempre più attento per quanto riguarda il suo impatto ambientale. I produttori stanno cercando materiali e processi più sostenibili per ridurre l'impronta di carbonio del settore e ridurre al minimo l'uso di sostanze pericolose. Ciò ha portato allo sviluppo di materiali ecocompatibili e iniziative di riciclaggio.
Approfondimenti segmentali
Approfondimenti applicativi
Il mercato dei materiali semiconduttori è dominato dai prodotti chimici di processo nel 2022.
Settore dell'utente finale
Si prevede che l'elettronica di consumo dominerà il mercato nel periodo di previsione. Uno dei progressi scientifici più significativi nel settore dell'elettronica di consumo è lo sviluppo di materiali semiconduttori. Il materiale è apprezzato per la sua eccellente mobilità degli elettroni, l'ampio intervallo di temperature di esercizio e i bassi requisiti energetici. La maggior parte dei gadget di consumo contiene semiconduttori. I componenti semiconduttori, tra cui circuiti integrati, diodi e transistor, sono utilizzati in dispositivi come forni a microonde, frigoriferi, computer, console di gioco e telefoni cellulari. Scarica il report di esempio gratuito Approfondimenti regionali Sviluppi recenti A novembre 2021, un team di ricerca della Norwegian University of Science and Technology (NTNU) ha sviluppato un metodo per sviluppare una cella solare con nanofili semiconduttori incorporati con un'efficienza dei materiali ultra elevata. L'efficienza delle celle solari è stata aumentata a circa il 40% utilizzando questo prodotto in combinazione con una cella a-Si, il che rappresenterebbe un aumento doppio rispetto alle celle solari al Si attualmente disponibili. Per applicazione Per Imballaggio Per utente finale Per regione Principali attori del mercato
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