人工知能（AI）用半導体向けハイバンド幅メモリ（HBM）および先進パッケージング材料：2027年～2037年

高帯域幅メモリ（HBM）と先進的なパッケージング材料は、人工知能（AI）用半導体の供給基盤を形成しています。AIアクセラレータのパッケージは、積層されたDRAM、ロジックベースダイ、シリコンまたはガラスのインターポーザ、多層有機基板、および統合型熱ソリューションで構成されています。メモリとパッケージングを合わせたコストは、ロジックダイのコストよりもパッケージ全体のコストに占める割合が大きくなっています。

サプライチェーンは5つの層で構成されています。HBMデバイスが価値の最大のシェアを占めています。TSMCのCoWoSおよびSoICプラットフォーム、インテルのEMIBおよびFoveros、サムスンのI-CubeおよびX-Cube、ならびにOSATの同等技術を含む先進的なパッケージングサービスが、第2の層を形成しています。基板とインターポーザーが第3の層を形成しています。ビルドアップ誘電体フィルム、銅張積層板、ガラスクロス、フォトレジスト、めっき薬品、アンダーフィル、モールドコンパウンドなどのパッケージングおよびメモリ材料が第4層を構成します。熱材料とパッケージ内冷却ハードウェアが第5層を構成します。

需要は、アクセラレータの出荷台数、パッケージあたりのHBMスタック数、およびパッケージ本体の面積によって牽引されています。これら3つはいずれも増加傾向にあります。スタックの高さは8-Hiや12-Hiから16-Hi以降へと移行しており、積層層数も増加しています。また、レチクルの倍率が高まるにつれて、パッケージ本体の面積も拡大しています。

現在、いくつかの技術的移行が進んでいます。HBMスタックにおいては、ハイブリッド銅-銅ボンディングがマイクロバンプ相互接続に取って代わるものと予想されており、これによりスタック内のアンダーフィルやはんだが不要になる一方で、ボンディング用誘電体や関連する消耗品が導入されることになります。ガラスコア基板やガラスインターポーザーは、有機コアやシリコンインターポーザーの代替品として、現在認定プロセスを進めています。ウェハー形式の組立に代わるものとして、パネル形式のパッケージングが開発されています。パッケージの熱設計電力は上昇しており、熱管理は従来の蓋や熱界面材料から、マイクロチャネル蓋やシリコン直結型マイクロ流体冷却へと移行しつつあります。

材料分野は、サプライヤーの集中度が高いという特徴があります。ビルドアップ誘電体フィルム、低係数ガラスクロス、およびいくつかの組立用消耗品については、認定を受けた供給源が限られています。これらの材料の認定サイクルは製品世代に比べて長いため、代替供給源を導入できるペースが制約されています。

アクセラレータベンダーがロジックベースダイを指定するカスタムHBMでは、価値がメモリメーカーからロジックファウンドリへと移行しています。生産は韓国、台湾、日本に集中しています。韓国と台湾が、バリューチェーン全体の価値の大部分を占めています。米国は、国内のメモリおよびパッケージングへの投資を通じてシェアを拡大しています。中国は、輸出規制の下で国内サプライチェーンを構築しています。

『人工知能（AI）用半導体向けハイバンド幅メモリ（HBM）および先進パッケージング材料 - 2027年～2037年』は、高帯域幅メモリおよびAI半導体製造に使用される先進パッケージング材料に関する市場分析と11年間の予測を提供します。本レポートは、HBMデバイス、先進パッケージングサービス、基板およびインターポーザー、パッケージングおよびメモリ材料、熱材料およびパッケージ内冷却という5つのバリューレイヤーを網羅しています。

予測は、2027年から2037年までの各年について、2026年固定米ドルベースで提示されており、層、材料クラス、用途、地域ごとに区分され、ベースシナリオ、ベアシナリオ、ブルシナリオが示されています。材料需要は、スタック高さ、ビルドアップ層数、ボンディング界面面積、パッケージ本体面積などの物理的要因に基づいてモデル化されており、金額および数量の両方で提示されています。

本レポートには、HBM向けのスタックごとの材料消費モデルが含まれており、シリコン貫通ビア（TSV）およびめっき化学薬品、CMP消耗品、ボンディング誘電体、アンダーフィルおよび非導電性フィルム、マイクロバンプはんだ、ならびに薄化・ハンドリング用材料を網羅しています。各材料クラスについて、AI関連グレードで算出されたCR1、CR3、およびハーフィンダール・ハーシュマン指数を用いて、サプライヤーの集中度が評価されています。

本調査は、セグメントレベルの予測やサプライチェーンのリスク評価を必要とする材料サプライヤー、基板・パッケージング企業、メモリメーカー、半導体製造装置サプライヤー、アクセラレータベンダー、および投資家を対象としています。

目次には以下が含まれます：

• エグゼクティブサマリー、主な調査結果、および市場概要表
• 調査範囲、調査手法、モデル構成、およびシナリオの定義
• AI需要基盤：アクセラレータの出荷台数、パッケージあたりのHBMスタック数、パッケージの部品表（BOM）、パッケージ面積のロードマップ
• HBM技術：HBM2～HBM6の仕様、カスタムHBM、ベースダイの価値推移、ボンディングのロードマップ、スタック内熱管理、3D DRAM
• HBM市場の予測：出荷台数、平均販売価格、売上高、世代構成、サプライヤーシェア、顧客別の生産能力および需要
• HBMスタック材料：スタックあたりの消費モデルおよび材料クラス別の予測
• 先進パッケージングプラットフォーム：CoWoSのバリエーション、SoIC、EMIBおよびFoveros、OSATプラットフォーム、パネルレベルパッケージング、コパッケージドオプティクス、生産能力分析
• 先進パッケージングおよび基板材料：ビルドアップ誘電体膜、コア材料、銅箔およびメッキ、フォトレジスト、インターポーザー、ガラスコアへの移行
• 熱管理材料およびパッケージ内冷却：化学組成別の熱界面材料、マイクロチャネルリッド、マイクロ流体冷却
• サプライチェーン分析：集中度、ボトルネック、輸出規制、地域別の生産・消費
• 層別、用途別、地域別、材料クラス別の統合予測（価格指数およびシナリオ分析を含む）
• 142社の企業プロファイル（所有構造、財務データ、資金調達履歴、技術的ポジションを含む）。掲載企業プロファイルには、3M、Advanced Micro Devices (AMD)、AGC (Asahi Glass)、Ajinomoto Fine-Techno、Akhan Semiconductor、Alibaba T-Head (PingTouGe)、Alpha Assembly Solutions (MacDermid Alpha)、Alphabet (Google)、Amazon Web Services (AWS)、Amkor Technology、Apple、Applied Materials、ASE Technology Holding、Asetek、Asia Vital Components (AVC)、ASMPT、Asperitas、Astera Labs、AT&S、Auras Technology、Avalanche Technology、BE Semiconductor Industries (BESI)、Biren Technology、Broadcom、Cambricon Technologies、Carbice、Cerebras Systems、Chemours、ChipMOS Technologies、Cooler Master、CoolIT Systems、CoreWeave、Corintis、Corning、Crossbar、CXMT (ChangXin Memory Technologies)、Delta Electronics、d-Matrix、Dow、Element Six、Eliyan, Engineered Fluids、Etched, EV Group、Everspin Technologies、Fabric8Labs、Ferroelectric Memory Company (FMC)、Foxconn Industrial Internet (FII)、Frore Systems、Fujipoly、Furiosa AI、G42、Green Revolution Cooling（GRC）、Groq、Henkel、Heraeus、Hesheng Silicon Industry、Hon Hai（Foxconn）、Honeywell International、Hua Tian Technology、Huawei Technologies（HiSilicon）、Ibiden、Iceotope Technologies、Iluvatar CoreX、Indium Corporation、Intel、Intel Foundry、JCET Group、JetCool Technologies、Kaneka、Kinsus Interconnect Technology、Kioxia Holdings、Kulicke & Soffa、Kyocera、Lam Research、Lambda、LG Innotek、Liquid Wire、LiquidStack、Macronix International、Marvell Technology、MatX、MediaTek、Meta Platforms、M&I Materials、Micron Technology、Microsoft、Montage Technology、Moore Threads Technology、Multibeam、Murata Manufacturing、Nan Ya PCB、Nanya Technology、Neo Semiconductorなどがあります。
• 市場見通し、技術ロードマップ、および戦略的結論

目次

第1章 エグゼクティブサマリー

第2章 イントロダクション、範囲、および調査手法

第3章 AIの需要基盤

• コンピューティングスタックと、その中でメモリが配置される場所
• AIアクセラレーターの出荷量とパッケージ需要
• パッケージあたりのスタック数とHBM需要ブリッジ
• メモリとパッケージングがアクセラレータのコストを左右する理由
• メモリウォール
• パッケージ面積の増加とレチクルの制約
• ハイパースケーラーの設備投資と需要範囲
• 主権と中国の需要

第4章 高帯域幅メモリ：技術とロードマップ

• HBMアーキテクチャとTSVスタッキングの基礎
• 世代ロードマップ
• カスタムHBMとベースダイの価値移転
• ボンディング統合ロードマップ
• スタック内部の熱構造
• インメモリおよびニアメモリコンピューティング
• HBMの背後にあるメモリ層
• 3D DRAMと2032年以降の展望

第5章 HBM市場予測（2027年～2037年）

• 販売台数、平均販売価格、および収益予測
• 世代別収益
• サプライヤーのシェアと競争構造
• 生産能力の見通し
• 顧客別HBMの需要
• 地域におけるHBM製造
• HBMの価格設定の動向

第6章 HBMスタックの材料と消耗品

• HBM材料法案
• 世代別スタックあたりの材料消費量
• TSV形成：プレーティング、バリア、シード
• CMP：ハイブリッドボンディング別生成されるクラス
• マイクロバンプ冶金とその衰退
• 下地充填材：毛細管、非導電性フィルム、成形品
• ハイブリッド接合用誘電体および消耗品
• 薄化、キャリア接着、およびハンドリング
• HBM材料市場予測
• HBM材料基盤における集中と資格取得

第7章 AI半導体向け先進パッケージングプラットフォーム

• 2.5Dおよび3D建築の連続性
• CoWoSと容量制約
• SoICと3Dハイブリッドボンディングロジック
• インテルとサムスンのプラットフォーム
• OSATレイヤー
• パネルレベルのパッケージング
• フォトニクスインターフェース
• 高度包装サービス市場予測

第8章 高度なパッケージングと基材

• 梱包材の山
• 基質構造と体サイズ
• 誘電体膜の形成
• 銅張積層板、プリプレグ、ガラスクロス、充填材
• 銅箔、めっき薬品、フォトレジスト
• インターポーザー材料
• ガラスコアの相転移とその物質的影響
• 組み立て材料：アンダーフィル、モールドコンパウンド、はんだ
• 包装資材市場予測
• 包装資材の地域供給

第9章 熱伝導材料とパッケージ内冷却

• パッケージの熱問題
• 熱界面スタック
• 液体金属、相変化、そして閉じ込め問題
• パッケージ内冷却およびシリコン直接冷却
• ダイヤモンドと人工炭素
• 熱材料市場予測
• 熱関連分野におけるサプライヤー統合

第10章 サプライチェーン、集中、地政学

• 材料から促進剤への連鎖
• 輸出規制とパラレルスタック
• 資格取得期間を拘束条件とする
• 設備投資の非対称性
• リスク登録簿

第11章 統合市場予測2027年～2037年

• 総価値プール
• アプリケーションセグメント別の予測
• 地域別予測
• 総合材料予測
• 価格と平均販売価格の推移
• シナリオ分析

第12章 企業プロファイル

• メモリメーカー（21社の企業プロファイル）
• AIアクセラレーター、ハイパースケーラー、システムベンダー（35社の企業プロファイル）
• ファウンドリ、IDM、OSAT（18社の企業プロファイル）
• 基板、インターポーザー、ガラスのサプライヤー（15社の企業プロファイル）
• 包装材および電子材料サプライヤー（15社の企業プロファイル）
• 熱管理とパッケージ内冷却（26社の企業プロファイル）
• 設備およびプロセス技術（12社の企業プロファイル）

第13章 市場展望

• 市場見通し2027年～2037年
• 技術展望
• 10の戦略的結論
• この予測を変える要因
• 最後の考察

付録

参考文献