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针对半导体应用的玻璃衬底市场(2020年版)

(图文译自Yole Développement)
战略部  2021/03/03

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在半导体应用领域,玻璃是一种多功能的通用材料

玻璃是日常生活中常见的材料,随处可见,包括窗户、眼镜和瓶子。在过去的几年中,由于玻璃拥有极具吸引力的电气、物理和化学特性,有潜力成为重要且具有成本效益的解决方案,市场对其在电子元件中的应用兴趣大增。

如今,玻璃基板在半导体领域的应用广泛且多样化。玻璃材料可以在集成电路和半导体器件中实现各种功能,如MEMS致动器和传感器、CMOS图像传感器、存储器和逻辑电路、射频、功率电子器件、光电器件、微流体器件以及扇出晶圆级封装技术平台,应用方式主要包括:

l  起到永久支撑的玻璃衬底,经过多步制造工艺,例如蚀刻、材料沉积和光刻图形。

l  晶圆级封盖(WLCapping),以机械锯切加工传感器上方的晶圆封盖。

l  3D TGV/玻璃中介层,一种从顶部贯穿到底部的垂直通孔电气互连的结构,穿透硅中介层的通孔是TSV,穿透玻璃中介层的则是TGV。

l  晶圆级光学元件(WLOptics),一种是折射光学元件,另一种是衍射光学元件。

l  在平板衬底上加工的红外(IR)截止滤光片,为对红外光敏感的CMOS器件阻挡IR。

l  作为临时衬底的玻璃载体,为硅器件晶圆提供机械支撑。

如今,对玻璃的需求主要来自晶圆级封盖和玻璃载体驱动,主要由MEMS、CIS和FO WLP应用推动。玻璃的其他功能目前尚未成熟,如TGV中介层,但在未来几年,一旦与如射频器件这类终端应用结合,也可能会成为玻璃需求增长的驱动力。此过程充满挑战,并将推动新技术发展。

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 2019年玻璃衬底功能VS半导体器件

在FO WLP、CIS和微流控器件的推动下,玻璃衬底市场营收将在未来五年内翻三倍

2019年玻璃衬底市场营收近1.96亿美元,在FO WLP封装、晶圆级光学元件、致动器、MEMS和传感器的推动下,该市场有望在2025年超越5.8亿美元。这个不断增长的行业最初由CIS和MEMS应用驱动,它未来将得到相关终端应用的支持,如微流控和FO WLP,并进一步渗透。光电、存储和逻辑器件的需求增加,也将有助于该技术的商业化。

   针对光电应用的玻璃材料将以40%的复合年增长率成为未来五年增长玻璃发展最快的领域,这是因为引入了用于AR波导的高折射率材料,用于光子学的玻璃材料将成为未来五年玻璃发展最快的领域。RF器件和FO WLP也将成为理想的利基市场,其规模将扩大,任何玻璃材料供应商都有机会打入该市场。我们预计到2023年,这些应用中会出现用于射频器件的基板形式。

此外,因为采用玻璃载体,存储类应用也将助力玻璃晶圆市场增长。一些存储器制造商已经在玻璃载体所需的激光拆键合技术领域进行投资。Yole预测在大规模生产之前,可能需要两年时间进行验证,这意味着存储器的玻璃载体最早可能在2022年初实现大规模量产。因此,在未来几年内,玻璃的使用肯定会进入其他半导体应用的大批量制造(HVM)路线图。

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 2019-2025年针对半导体器件的玻璃晶圆整体市场营收

虽然新兴的玻璃应用可能会重塑玻璃半导体行业,但竞争格局在过去几年几乎保持不变。

如今,能够提供符合行业需求规格的晶圆和面板的玻璃供应商数量有限。

最大的两家公司肖特和康宁仍是玻璃材料市场的领导者。在过去几年里,他们占据60%以上的市场份额。

其他玻璃原料和玻璃晶圆供应商,如电气硝子(NEG)、旭硝子(AGC)、PlanOptik和Tecnisco已经占领了该市场的份额。NEG的市场份额和业务主要来自FO WLP市场,因为NEG是台积电集成扇出(inFO)产品的主要供应商。PlanOptik与英飞凌在使用WLCapping的MEMS压力传感器方面有合作,所以Planoptik的收入占据大部分针对功率应用的玻璃载体业务。

虽然康宁和AGC凭借其硼硅酸盐产品活跃于射频前端和连接行业,但射频行业也在评估主要由3D Glass Solutions提供的光敏玻璃材料。得益于其高热性能和低制造成本,该解决方案可以作为RF高频应用的替代方案。

这个不完全成熟的市场仍存在商机,可邀请在特定应用领域拥有丰富专业知识的专业玻璃供应商涉足以刷新排名。当然,最终胜者将由性能水平和成本决定。

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2019 VS 2016 针对半导体器件的玻璃晶圆市场份额

l  关于Glass Substrate for Semiconductor Applications 2020

本报告全面介绍了用于半导体应用的玻璃衬底产业。该报告详细介绍了玻璃材料和衬底产业的现状及其演进轨迹,包含市场趋势、市场份额与预测、供应链、技术趋势、竞争格局、关键技术洞见、发展路线图和应用,描绘了玻璃材料的应用现状和市场上现有的各类玻璃材料。

l  报告涉及企业

3D Glass solutions, 3D micromac, 3M, Array it, Agilent Technologies, AGC, Amkor, AMS (Austria Microsystems)/Heptagon, Anteryon, ASE Group, Biel Crystal, Boehringer Ingelheim, Bosch, Bullen, Caliper (PerkinElmer Company), CDGM Glass, Coherent/Rofin, Corning, Dolomite, EVG, Fujitsu, Fraunhofer IZM, Georgia Tech, Himax, HOYA, Ibiden, Illumina, IMT MEMS, IMT, AG, Infineon, Intel/ Lemeptix, Kiso Micro, Kulite, Lenovo, LensVector, LPKF, Luminex, Medimate Minilab, Micronics, Menlo Micro, Micron, Micronit technologies, Mimetras, Murata, Nanosphere, Nepes, Nippon Electric Glass (NEG), NSG Group, Ohara OPC, Omron, ON Semiconductor, Optopac, Pacific Biosciences, PlanOptik, Polight, Power Technology, Qualcomm/TDK Epcos, Saint Gobain, Samsung, Samtec, Schott, Sensata technologies, Sensirion, Shinko, Silicon Sensing, SK Hynix, SPIL, ST Microelectronics, STATSChipPAC, SUSS MicroTec, Sy&Se, Teledyne Dalsa/Micralyne,Texas Instrument, TE Connectivity, Tecnisco, Tissuse, Translume, TSMC, Unimicron, Waveoptics, Wavelens, WLCSP, Xintec, YEK Glass and many more…

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2021年一季度报告清单

YINTR21208

Future   Soldier Technologies 2021

YINTR21201

Power   Electronics for e-Mobility Applications 2021

YINTR21218

Emerging   Non-Volatile Memory - Technology and Market Trends 2021 

YINTR21202

4G/5G   Telecom Infrastructure - Technology and Market Trends 2021

YINTR21199

Charging   Infrastructure for e-Mobility Applications 2021

YINTM21154Q1

ADVANCED   PACKAGING Quarterly Market Monitor Q1 2021

YINTM21155Q1

CMOS   IMAGE SENSOR Quarterly Market Monitor Q1 2021

YINTM21156Q1

COMPOUND   SEMICONDUCTOR Quarterly Market Monitor Q1 2021

YINCM21157Q1

DRAM   Quaterly Market Monitor Q1 2021

YINCM21159Q1

NAND   Quaterly Market Monitor Q1 2021

YINTM21161Q1

XPU   Quaterly Market Monitor Q1 2021

SPR21540

Si   IGBT comparison 2021

SPR21577

Innolight   tranceiver 400 G T-DP4CNT-N00

SPR21554

GaN   EPC2152 mono Gan on SOI

SPR21578

Hololens

SPR21585

ams   mini camera NanEye

SPR21583

SK   hynix Gold P31 SSD 128 layers

SPR21586

Automotive   Micromirror DLP DLP5531-Q1

SPR21587

iPhone   12 5G chipset

SPR21553

Smartphones   Camera Comparison 2021 V1 (Apple evolution)

SPR21576

iPhone   12 flood illuminator by ST

SPR21584

Samsung   980 Pro NVMe

SPR21530

RFFEM   Comparison 2021 V1  (5G Chipset)

SPM21001

Smartphones   Monitor Q1 2021

SPR21526

Smartphones   Camera Module & CIS Comparison 2021 V2 (china)

SPR21533

Mobile   Inertial sensors comparison 2021

SPR21535

 IPD & Silicon capacitors comparison 2021

SPR21582

Automotive   Power MOSFET comparison 2021

SPR21593

Consumer   MEMS microphones comparison 2021

SPR21603

Philips   NaturalTrust UVC LED Module

SPR21606

Avago   AFEM8200

SPR21607

Gloway   DRAM with CXMT device

以上图文译自Yole Développement的High-End Performance Packaging: 3D/2.5D Integration 2020,原文请参考:https://www.i-micronews.com/products/high-end-performance-packaging-3d-2-5d-integration-2020/ 


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  • 关于华进

  华进半导体于2012年9月在无锡新区正式注册成立,开展系统级封装/集成先导技术研究,研发2.5D/3D TSV互连及集成关键技术(包括TSV制造、凸点制造、TSV背露、芯片堆叠等),为产业界提供系统解决方案。同时将开展多种晶圆级高密度封装工艺(包括WLCSP/Fan-out)与SiP产品应用的研发与大规模量产,以及与封装技术相关的材料和设备的验证与研发。

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