高性能コンピューティングと生成AIの需要が飛躍的に上昇するのに伴い、半導体業界では、パッケージング技術における革新が急務となっています。この変革の背景には、半導体デバイスの複雑化があり、より高性能で、高集積化、かつ効率的なアドバンストパッケージングソリューションが求められています。
ヘンケル主催のウェビナーでは、こうした課題に焦点を当て、業界がどのように対応し、進化しているのかが詳しく紹介されました。
695
億ドル
2029年に予測されるアドバンストパッケージの市場収益。
23％
市場シェア
2029年に2.5D/3Dハイエンドアドバンストパッケージが急激に到達する高い市場シェア。
177
億個
2029年のデータセンターAIアクセラレーターの数
モノのインターネット（IoT）、クラウドおよびエッジコンピューティング、ビッグデータといったメガトレンドに動かされ、半導体業界は大きな変革の最中にあります。こうしたトレンドによって、現在の技術の限界を押し上げ、高度なパッケージングソリューションへの需要が高まっています。ウェビナーでは、世界のアドバンストパッケージ市場は、2023年の378億ドルから2029年には695億ドルにまで成長すると紹介されました。この成長をけん引しているのは、高性能半導体デバイスの設計・製造に欠かせなくなっている、2.5Dおよび3Dパッケージ技術の進歩です。
Yole Groupのテクノロジー＆マーケットアナリストであるGabriela Pereira氏は、ウェビナーの中で、生成AIとHPCがこの市場成長の主要な推進力であると強調しています。これらの技術に必要なのは、より高い演算能力、より多くのメモリ、高速なデータ処理のニーズに対応すると同時に、低電力消費と待ち時間の短縮を維持できる、高度なパッケージングソリューションが不可欠です。従来の半導体ノードのスケーリングが複雑さとコストを増すにつれて、このハイエンドパッケージングソリューションへの転換がますます重要になっています。
ウェビナーの中で取り上げられた最も重要なトレンドの1つが、ヘテロジニアスインテグレーションとチップレットアーキテクチャへの動きです。従来のモノリシックなシステムオンチップ（SoC）設計では、すべての部品を1つのチップ上に製造されますが、ヘテロジニアスインテグレーションでは、さまざまな部品（「チップレット」）を別々に製造し、統合します。このアプローチにより性能が向上するだけでなく、コスト削減や、開発期間の短縮も実現可能になります。
ヘンケルのマーケット戦略マネジャー、Raj Peddiは、こうした新しいパッケージアーキテクチャがもたらす可能性について説明しました。高性能コンピューティングチップが大型化・複雑化する中で、熱対策、反り、信頼性の高い相互接続といった課題への対応がこれまで以上に重要になっています。これらの課題は、高帯域幅と低遅延が最優先される、AIアクセラレーターやデータセンタープロセッサーなどで特に顕著に見られます。
Raj Peddi（ヘンケル マーケット戦略マネジャー）
このようなアドバンストパッケージ技術の課題に対処する材料ソリューションを、最前線で開発しているのがヘンケルです。ウェビナーの中で、ヘンケルのアプリケーションエンジニアリングマネジャー、Kail Shimは、次世代半導体パッケージの需要を満たすように設計された革新的な材料を紹介しました。
重点分野の一つは、高度なパッケージングソリューションの性能と信頼性に不可欠な、細ピッチ・高密度接続を可能にする材料です。例えば、ヘンケルのリキッドコンプレッションモールディング（LCM）材料は、超低歪み制御とより短い硬化時間を実現し、高密度アプリケーションに最適です。さらに、ヘンケルのキャピラリーアンダーフィル材料は、複雑な半導体パッケージの完全性維持にとって極めて重要な、優れたボイドフリーのギャップ充填と亀裂抵抗性を提供します。
ヘンケルの材料は、2.5Dおよび3Dパッケージ技術の独特な課題に対処するように特別に設計されています。熱安定性の管理、優れた耐薬品性の確保、製造プロセスの高速化といった多様なニーズに対応しています。
高密度の相互接続、大型チップ、大型パッケージ本体、高さを増すダイスタッキング、大きな熱ストレスという条件下では、最大限の性能を確保して新たにデバイスを設計するのは困難です。ヘテロジニアスインテグレーションを可能にするには、適切な材料が不可欠です。
半導体業界が発展し続ける中で、アドバンストパッケージ技術の重要性はさらに高まっています。生成AI、HPCをはじめとする最先端アプリケーションの台頭によって、現在の技術が達成可能な限界を押し上げ、革新の課題と機会を同時に生み出しています。
ヘンケルの先進材料の継続的な開発は、業界がこれらの課題克服にコミットしている証です。ヘンケルは、半導体パッケージの効率性、信頼性、性能を高めるソリューションを提供することで業界の未来を形作るサポートをしています。
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