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시장보고서
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2127112
인공지능(AI)용 반도체용 고대역폭 메모리(HBM) 및 첨단 패키징 재료(2027-2037년)High-Bandwidth Memory (HBM) and Advanced Packaging Materials for Artificial Intelligence (AI) Semiconductors: 2027-2037 |
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고대역폭 메모리(HBM)와 첨단 패키징 소재는 인공지능(AI)용 반도체의 공급 기반을 형성하고 있습니다. AI 가속기의 패키지는 적층된 DRAM, 로직 베이스 다이, 실리콘 또는 유리 인터포저, 다층 유기 기판, 그리고 통합형 열 솔루션으로 구성되어 있습니다. 메모리와 패키징을 합친 비용은 로직 다이의 비용보다 전체 패키지 비용에서 차지하는 비중이 더 큽니다.
공급망은 5개의 계층으로 구성되어 있습니다. HBM 디바이스가 가치의 가장 큰 비중을 차지하고 있습니다. TSMC의 CoWoS 및 SoIC 플랫폼, 인텔의 EMIB 및 Foveros, 삼성의 I-Cube 및 X-Cube, 그리고 OSAT의 동등 기술을 포함한 첨단 패키징 서비스가 두 번째 계층을 형성합니다. 기판과 인터포저가 세 번째 계층을 형성합니다. 빌드업 유전체 필름, 구리 도금 적층 기판, 유리섬유, 포토레지스트, 도금 약품, 언더필, 몰드 컴파운드 등의 패키징 및 메모리 소재가 네 번째 계층을 구성합니다. 열 관리 소재와 패키지내 냉각 하드웨어가 다섯 번째 계층을 구성합니다.
수요는 가속기의 출하 대수, 패키지당 HBM 스택 수, 그리고 패키지 본체의 면적에 의해 주도되고 있습니다. 이 세 가지 모두 증가 추세를 보이고 있습니다. 스택 높이는 8-Hi나 12-Hi에서 16-Hi 이상으로 전환되고 있으며, 적층 층수도 증가하고 있습니다. 또한 레티클의 배율이 높아짐에 따라 패키지 본체의 면적도 확대되고 있습니다.
현재 몇 가지 기술적 전환이 진행 중입니다. HBM 스택의 경우, 하이브리드 구리-구리 본딩이 마이크로 범프 상호 연결을 대체할 것으로 예상되며, 이로 인해 스택 내의 언더필이나 솔더는 불필요해지는 반면, 본딩용 유전체 및 관련 소모품이 도입될 것입니다. 유리 코어 기판 및 유리 인터포저는 유기 코어 및 실리콘 인터포저의 대체재로 현재 인증 절차를 진행 중입니다. 웨이퍼 형태의 조립을 대체하기 위해 패널 형태의 패키징이 개발되고 있습니다. 패키지의 열 설계 전력이 상승함에 따라 열 관리는 기존의 커버나 열 인터페이스 재료에서 마이크로 채널 커버 및 실리콘 직접 연결형 미세유체 냉각으로 전환되고 있습니다.
소재 분야는 공급업체의 집중도가 높다는 특징이 있습니다. 빌드업 유전체 필름, 저계수 유리 천, 그리고 일부 조립용 소모품의 경우, 인증을 받은 공급처가 제한적입니다. 이러한 소재의 인증 주기는 제품 세대에 비해 길기 때문에 대체 공급처를 도입할 수 있는 속도가 제약받고 있습니다.
액셀러레이터 벤더가 로직 기반 다이를 지정하는 맞춤형 HBM의 경우, 가치가 메모리 제조사에서 로직 파운드리로 이동하고 있습니다. 생산은 한국, 대만, 일본에 집중되어 있습니다. 한국과 대만이 전체 밸류체인에서 가치의 대부분을 차지하고 있습니다. 미국은 국내 메모리 및 패키징에 대한 투자를 통해 시장 점유율을 확대하고 있습니다. 중국은 수출 규제의 영향 하에서 국내 공급망을 구축하고 있습니다.
'인공지능(AI)용 반도체용 고대역폭 메모리(HBM) 및 첨단 패키징 소재 - 2027-2037년'은 고대역폭 메모리 및 AI 반도체 제조에 사용되는 첨단 패키징 소재에 대한 시장 분석과 11년간의 전망을 제공합니다. 이 보고서는 HBM 디바이스, 첨단 패키징 서비스, 기판 및 인터포저, 패키징 및 메모리 소재, 열 관리 소재 및 패키지내 냉각이라는 5가지 가치 계층을 포괄합니다.
예측은 2027-2037년까지의 각 연도에 대해 2026년 고정 달러 기준으로 제시되며, 계층, 소재 등급, 용도, 지역별로 구분되어 기본 시나리오, 베어 시나리오, 불 시나리오가 제시됩니다. 소재 수요는 스택 높이, 빌드업 층수, 본딩 계면 면적, 패키지 본체 면적 등의 물리적 요인을 기반으로 모델링되었으며, 금액 및 수량 모두로 제시됩니다.
이 보고서에는 HBM용 스택별 재료 소비 모델이 포함되어 있으며, 실리콘 관통 비아(TSV) 및 도금 화학 약품, CMP 소모품, 본딩 유전체, 언더필 및 비전도성 필름, 마이크로 범프 솔더, 그리고 박막화 및 핸들링용 재료를 포괄하고 있습니다. 각 재료 분류에 대해 AI 관련 등급으로 산출된 CR1, CR3 및 허핀달-허시먼 지수를 사용하여 공급업체의 집중도를 평가하고 있습니다.
본 조사는 부문 수준의 예측 및 공급망 리스크 평가가 필요한 소재 공급업체, 기판·패키징 기업, 메모리 제조사, 반도체 제조 장비 공급업체, 액셀러레이터 벤더 및 투자자를 대상으로 합니다.
목차에는 다음이 포함됩니다. :
High-bandwidth memory (HBM) and advanced packaging materials form the supply base for artificial intelligence semiconductors. An AI accelerator package combines stacked DRAM, a logic base die, a silicon or glass interposer, a multilayer organic substrate and an integrated thermal solution. Memory and packaging together account for a larger share of package cost than the logic die.
The supply chain comprises five layers. HBM devices represent the largest share of value. Advanced packaging services, including TSMC's CoWoS and SoIC platforms, Intel's EMIB and Foveros, Samsung's I-Cube and X-Cube, and OSAT equivalents, form the second layer. Substrates and interposers form the third. Packaging and memory materials, including build-up dielectric film, copper-clad laminate, glass cloth, photoresist, plating chemistry, underfill and mould compound, form the fourth. Thermal materials and in-package cooling hardware form the fifth.
Demand is driven by accelerator shipments, by the number of HBM stacks per package, and by package body area. All three are increasing. Stack heights are progressing from 8-Hi and 12-Hi toward 16-Hi and beyond, build-up layer counts are rising, and package body areas are growing as reticle multiples increase.
Several technology transitions are underway. Hybrid copper-to-copper bonding is expected to displace micro-bump interconnect in HBM stacks, removing in-stack underfill and solder while introducing bonding dielectrics and associated consumables. Glass core substrates and glass interposers are entering qualification as alternatives to organic cores and silicon interposers. Panel-format packaging is being developed as a successor to wafer-format assembly. Package thermal design power is rising, moving thermal management from conventional lids and thermal interface materials toward micro-channel lids and direct-to-silicon microfluidic cooling.
The materials layer is characterised by high supplier concentration. Build-up dielectric film, low-coefficient glass cloth and several assembly consumables have limited qualified supply bases. Qualification cycles for these materials are long relative to product generations, which constrains the pace at which alternative sources can be introduced.
Custom HBM, in which accelerator vendors specify the logic base die, is transferring value from memory manufacturers to logic foundries. Production is concentrated in Korea, Taiwan and Japan. Korea and Taiwan account for the majority of value across the chain. The United States is increasing share through domestic memory and packaging investment. China is developing a domestic supply chain under export-control conditions.
High-Bandwidth Memory (HBM) and Advanced Packaging Materials for Artificial Intelligence (AI) Semiconductors: 2027–2037 provides market analysis and eleven-year forecasts for high-bandwidth memory and the advanced packaging materials used in AI semiconductor manufacture. It covers five value layers: HBM devices, advanced packaging services, substrates and interposers, packaging and memory materials, and thermal materials and in-package cooling.
Forecasts are presented annually from 2027 to 2037 in constant 2026 US dollars, segmented by layer, material class, application and region, with base, bear and bull scenarios. Material demand is modelled from physical drivers, including stack heights, build-up layer counts, bonding interface area and package body area, and is presented in both value and volume terms.
The report includes a per-stack materials consumption model for HBM covering through-silicon via and plating chemistry, CMP consumables, bonding dielectrics, underfill and non-conductive film, micro-bump solder, and thinning and handling materials. Supplier concentration is assessed for each material class using CR1, CR3 and Herfindahl-Hirschman Index measures calculated at AI-relevant grade.
The study is intended for materials suppliers, substrate and packaging companies, memory manufacturers, semiconductor equipment suppliers, accelerator vendors, and investors requiring segment-level forecasts and supply-chain risk assessment.
Contents include: