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市場調査レポート
商品コード
1625301
放射線硬化エレクトロニクスと半導体市場の2030年までの予測:コンポーネント別、技術別、用途別、エンドユーザー別、地域別分析Radiation Hardened Electronics and Semiconductors Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Component (Semiconductors, Passive Components and Other Components), Technology, Application, End User and By Geography |
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カスタマイズ可能
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放射線硬化エレクトロニクスと半導体市場の2030年までの予測:コンポーネント別、技術別、用途別、エンドユーザー別、地域別分析 |
出版日: 2025年01月01日
発行: Stratistics Market Research Consulting
ページ情報: 英文 200+ Pages
納期: 2~3営業日
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Stratistics MRCによると、放射線硬化エレクトロニクスと半導体の世界市場は、2024年に18億米ドルを占め、予測期間中にCAGR 7.7%で成長し、2030年には28億米ドルに達すると予測されています。
放射線硬化エレクトロニクスと半導体は、宇宙線や太陽放射線のような、標準的な電子機器に物理的な損傷や誤動作を引き起こす可能性のある放射線の有害な影響に耐えるように設計されています。これらのデバイスは、宇宙開発、原子力発電所、軍事活動、高高度飛行などの用途において極めて重要です。放射線耐性を達成するために、これらのデバイスは特定の設計技術、材料選択、製造工程を経る。
衛星産業協会によると、約7,316基の活動中の衛星が地球を周回しており、前年比51%増、過去5年間で321%増となった。
宇宙探査活動の活発化
宇宙探査が進むにつれ、高い放射線レベルに耐える耐放射線部品の需要が高まっています。NASAのArtemisプログラム、宇宙望遠鏡、火星探査機、SpaceXのStarshipのような民間ベンチャーのような主要ミッションは、宇宙線やその他の宇宙現象に耐える信頼性の高い電子機器を必要としています。このような市場の多様化は、衛星通信、地球観測、ナビゲーション、科学探査など、耐放射線エレクトロニクスの幅広い用途につながり、市場の成長を後押ししています。
放射線硬化部品の高コスト
放射線硬化半導体のコストが高いことは、小規模な組織や新興企業が宇宙探査や防衛分野に参入する妨げとなる可能性があります。大手宇宙機関であればコストを吸収できるが、小規模の衛星メーカーや航空宇宙メーカーは必要なコンポーネントを購入するのに苦労するかもしれないです。さらに、部品コストの増加は、予算が限られている政府や民間の宇宙プログラムにとって、ミッションの減少、ペイロードの縮小、プロジェクトの遅延につながる可能性があり、その結果、科学研究や探査の予算がより制限されることになり、市場の妨げになります。
技術の進歩と小型化
半導体材料、製造技術、回路設計の進歩により、耐放射線コンポーネントの性能は大幅に向上しました。炭化ケイ素や窒化ガリウムのような新材料が従来のシリコン系材料に代わって使用されるようになり、その結果、高性能化、エネルギー消費量の削減、熱管理の改善がもたらされています。小型化も性能向上に寄与しています。小型部品は信号経路が短いため、放射線に起因するエラーを低減し、市場を強化しています。
高性能化の課題
耐放射線エレクトロニクスの高性能化には、消費電力の増加、フォームファクタの大型化、発熱量の増加などのトレードオフが伴うことが多く、宇宙用途では困難が伴います。放射線、極端な温度、真空などの過酷な条件と高性能要件のバランスをとることは、複雑な課題となります。メーカーは、SWaP制約を維持しながら宇宙ミッションの要求を満たす高性能耐放射線コンポーネントを作るのに苦労しています。
COVID-19の影響
宇宙・防衛分野におけるサプライチェーンの混乱、生産の遅延、プロジェクトの後退。製造能力の低下と物流の課題は、衛星、宇宙ミッション、防衛システム用の放射線硬化コンポーネントのタイムリーな納入に影響を与えました。しかし、パンデミックは先端技術の採用を加速させ、宇宙探査と防衛への投資を促し、信頼性が高く耐久性のある部品への需要が堅調に推移したため、市場に長期的な成長機会をもたらしました。
予測期間中、半導体セグメントが最大となる見込み
予測期間中、宇宙空間、原子力発電所、軍事用途など、電離放射線の多い環境下での機能信頼性により、半導体分野が最大の市場シェアを記録すると予測されます。これらの半導体は、宇宙ミッション、人工衛星、航空宇宙システムにとって極めて重要であり、放射線被曝による故障はミッションの失敗、データ損失、システム劣化につながる可能性があります。シリコンのような従来の半導体材料は放射線による影響を受けやすく、放射線硬化デバイスの耐性を高めるために特殊な材料、設計、プロセスが必要となります。
予測期間中、総線量放射線硬化分野のCAGRが最も高くなると予想されます。
宇宙ミッション、衛星運用、電離放射線にさらされる軍事システムの増加により、総線量放射線硬化分野は予測期間中に有利な成長を記録すると予想されます。火星探査や深宇宙探査などの長期ミッションでは、蓄積された放射線による性能劣化を防ぐため、全線量放射線硬化コンポーネントが必要とされます。このように、宇宙探査、科学ミッション、国防において放射線硬化エレクトロニクスへの需要が高まっていることが、全線量放射線硬化型半導体市場を牽引しています。
予測期間中、宇宙探査、衛星通信、宇宙インフラ開発の世界的リーダーである米国により、北米地域が最大の市場シェアを獲得する見込みです。主要な宇宙機関は、宇宙空間の過酷な放射線環境に耐える信頼性と耐久性のある部品を必要としています。NASAの火星や外惑星などの深宇宙ミッションでは、長時間の曝露に耐える放射線硬化コンポーネントが必要とされます。イリジウムコミュニケーションズ、インテルサット、SESネットワークスのような商業衛星通信事業者も、中断のない通信とデータトランスミッションのために耐放射線エレクトロニクスに依存しています。
アジア太平洋地域は、TSMC、サムスン電子、インテルといった先進的な鋳造所を擁し、世界の半導体製造をリードしているため、予測期間中に最も高いCAGRで成長すると予想されます。宇宙、防衛、航空宇宙分野で耐放射線エレクトロニクスが重要になるにつれ、これらの諸国は耐放射線コンポーネントの開発と製造に投資しています。半導体製造の世界的リーダーである台湾は、耐放射線性を高めるために先進的な材料やプロセス技術に投資しており、この地域の市場成長を後押ししています。
Note: Tables for North America, Europe, APAC, South America, and Middle East & Africa Regions are also represented in the same manner as above.
According to Stratistics MRC, the Global Radiation Hardened Electronics and Semiconductors Market is accounted for $1.8 billion in 2024 and is expected to reach $2.8 billion by 2030 growing at a CAGR of 7.7% during the forecast period. Radiation-hardened electronics and semiconductors are designed to withstand the harmful effects of radiation, such as cosmic rays and solar radiation, which can cause physical damage or malfunction in standard electronic devices. These devices are crucial in applications like space exploration, nuclear power plants, military operations, and high-altitude flights. To achieve radiation hardness, these devices undergo specific design techniques, material selections, and manufacturing processes.
According to the Satellite Industry Association approximately 7,316 active satellites were orbiting the Earth, marking a 51% increase from the previous year and a 321% increase over the past five years.
Increasing space exploration activities
As space exploration continues, there is a growing demand for rad-hard components that can withstand high radiation levels. Key missions like NASA's Artemis program, space telescopes, Mars rovers, and private ventures like SpaceX's Starship require reliable electronics that can withstand cosmic rays and other space phenomena. This diversification leads to a broader spectrum of applications for rad-hard electronics, including satellite communication, earth observation, navigation, and scientific exploration boosting the market growth.
High cost of radiation-hardened components
The high cost of radiation-hardened semiconductors can hinder smaller organizations and startups from entering the space exploration or defense sectors. Large space agencies can absorb the cost, but smaller satellite or aerospace players may struggle to afford the required components. Moreover increased component costs can lead to fewer missions, smaller payloads, or delayed projects for government and private space programs with limited budgets resulting in more limited budgets for scientific research and exploration hampering the market.
Technological advancements and miniaturization
Advancements in semiconductor materials, fabrication techniques, and circuit designs have significantly improved the performance of radiation-hardened components. New materials like silicon carbide and gallium nitride are being used to replace traditional silicon-based materials, resulting in higher performance, reduced energy consumption, and better thermal management. Miniaturization also contributes to improved performance, as smaller components have shorter signal paths, reducing radiation-induced errors enhancing the market.
Challenges in achieving high performance
High performance in rad-hard electronics often involves trade-offs like higher power consumption, larger form factors, or increased heat generation, which can be challenging for space applications. Balancing high-performance requirements with harsh conditions like radiation, temperature extremes, and vacuum becomes a complex challenge. Manufacturers struggle to create high-performance rad-hard components that meet space missions' demands while maintaining SWaP constraints.
Covid-19 Impact
Supply chain disruptions, delays in production, and project setbacks in the space and defense sectors. Reduced manufacturing capacity and logistical challenges affected the timely delivery of radiation-hardened components for satellites, space missions, and defense systems. However, the pandemic also accelerated the adoption of advanced technologies and spurred investment in space exploration and defense, creating long-term growth opportunities for the market as demand for reliable, durable components remained strong.
The semiconductors segment is expected to be the largest during the forecast period
During the forecast period, the semiconductors segment is anticipated to register the largest market share owing to their function reliability in environments with high levels of ionizing radiation, such as outer space, nuclear power plants, and military applications. These semiconductors are crucial for space missions, satellites, and aerospace systems, where failure due to radiation exposure can lead to mission failure, data loss, or system degradation. Traditional semiconductor materials like silicon are more vulnerable to radiation-induced effects, requiring specialized materials, designs, and processes to enhance the resilience of rad-hard devices.
The total dose radiation hardening segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The total dose radiation hardening segment is expected to register lucrative growth during the estimation period due to the increasing number of space missions, satellite operations, and military systems exposed to ionizing radiation. For extended missions, such as Mars missions or deep-space probes, total dose radiation -hardened components are needed to prevent performance degradation from accumulated radiation. This growing demand for radiation-hardened electronics in space exploration, scientific missions, and national defense drives the market for total dose radiation -hardened semiconductors.
During the estimation period, the North America region is expected to capture the largest market share owing to the United States, which is a global leader in space exploration, satellite communications, and space infrastructure development. Major space agencies require reliable and durable components to withstand harsh radiation environments in space. NASA's deep-space missions, such as Mars and outer planets, require radiation-hardened components for prolonged exposure. Commercial satellite operators like Iridium Communications, Intelsat, and SES Networks also rely on radiation-hardened electronics for uninterrupted communications and data transmission.
The Asia Pacific region is expected to grow at the highest CAGR over the forecast period owing to leading global semiconductor manufacturing, with advanced foundries like TSMC, Samsung Electronics, and Intel. As radiation-hardened electronics become crucial for space, defense, and aerospace sectors, these countries are investing in developing and manufacturing rad-hard components. Taiwan, a global leader in semiconductor manufacturing, is investing in advanced materials and process technologies to enhance radiation resistance encouraging the regions market growth.
Key players in the market
Some of the key players in Radiation Hardened Electronics and Semiconductors market include 3D Plus, Analog Devices, Atmel Corporation, BAE Systems, Cobham Limited, Honeywell Aerospace, Infineon Technologies, Intersil Corporation, Linear Technology Corporation, Maxwell Technologies, Microchip Technology, Micropac Industries, Microsemi Corporation, PSemi Corporation, Renesas Electronics, ST Microelectronics, Teledyne E2V Semiconductors, Texas Instruments, The Boeing Company and Xilinx Incorporation
In December 2024, Australian and UK Governments have announced a significant milestone between the Australian Submarine Agency (ASA) and industry partners that will support the delivery of the SSN AUKUS fleet of conventionally armed, nuclear-powered submarines for the Royal Australian Navy.
In December 2024, BAE Systems, Leonardo, and Japan Aircraft Industrial Enhancement Co Ltd (JAIEC), have reached an agreement to form a new company under a business joint venture for the Global Combat Air Programme (GCAP), subject to regulatory approvals.
In December 2024, Honeywell announced that it has signed a memorandum of understanding (MoU) with Sino Jet at the Middle East and North Africa Business Aviation Association (MEBAA) show.