Dimensioni del mercato, quota, crescita e analisi del mercato dei materiali per il fissaggio di stampi, per tipo (pasta per fissaggio dello stampo, filo per fissaggio dello stampo, altro), per applicazione (assemblaggio SMT, imballaggio per semiconduttori, automobilistico, medico, altro), approfondimenti regionali e previsioni fino al 2033

Panoramica del mercato dei materiali per l'attacco degli stampi

La dimensione globale del mercato dei materiali per die attach è stimata a 608,06 milioni di dollari nel 2024 e si prevede che raggiungerà 733,16 milioni di dollari entro il 2033 con un CAGR del 2,1%.

Il mercato dei materiali die attach è guidato dal crescente consumo di componenti microelettronici nei dispositivi di comunicazione e alimentazione ad alta frequenza. Nel 2023 sono stati prodotti a livello globale oltre 12,4 miliardi di circuiti integrati, di cui oltre 7,9 miliardi hanno utilizzato una qualche forma di materiale di fissaggio dello stampo per l’imballaggio e l’incollaggio. Le paste di fissaggio, le resine epossidiche e i materiali in argento sinterizzato sono ampiamente utilizzati in applicazioni quali chip di memoria, LED, sensori CMOS e dispositivi MEMS. Nel settore automobilistico, oltre 86 milioni di veicoli prodotti nel 2023 hanno integrato semiconduttori che utilizzano materiali di fissaggio del die per la dissipazione del calore e le prestazioni elettriche. I materiali di attacco dello stampo svolgono anche un ruolo cruciale nei pannelli solari e negli impianti medici, in particolare nell'assemblaggio chip-on-board e nei tipi avanzati di imballaggi senza piombo. Con oltre 4.500 siti di produzione in tutto il mondo che utilizzano materiali di interfaccia termica e adesivi per l'incollaggio dei chip, i materiali di fissaggio dello stampo mantengono un'elevata efficienza operativa a temperature di incollaggio comprese tra 125°C e 300°C e resistenze al taglio superiori a 25 MPa. Oltre il 60% dei materiali per l'attacco degli stampi di nuova produzione ora soddisfa la conformità RoHS e REACH grazie a normative più restrittive. Il mercato continua ad espandersi con nuove formulazioni ibride che utilizzano nanomateriali per migliorare la conduttività termica oltre 150 W/mK.

Risultati chiave

Motivo principale del driver:L’aumento dell’utilizzo dei semiconduttori nei veicoli elettrici e nelle infrastrutture 5G sta stimolando la domanda di materiali di fissaggio dello stampo ad alta affidabilità.

Paese/regione principale:L’Asia-Pacifico rappresentava oltre il 53% delle unità globali di imballaggio di semiconduttori nel 2023, influenzando pesantemente il consumo di die attach.

Segmento principale:La pasta di fissaggio per stampi è leader del mercato con oltre 38.000 tonnellate utilizzate nelle applicazioni di imballaggio microelettronico a livello globale.

Tendenze del mercato dei materiali per l’attacco degli stampi

Nel 2023, oltre il 64% dei nuovi pacchetti di semiconduttori a livello globale ha utilizzato paste di fissaggio del die termicamente conduttive o materiali in argento sinterizzato. Questi materiali forniscono una dissipazione del calore superiore e sono preferiti per applicazioni ad alta potenza, in particolare nei circuiti integrati di potenza e nei dispositivi basati su GaN/SiC. A livello globale sono state consumate circa 19.000 tonnellate di paste per l'attacco degli stampi caricate con argento, segnando un aumento significativo nell'adozione per applicazioni ad alta affidabilità.

Le resine epossidiche hanno rappresentato 22.000 tonnellate di utilizzo nel 2023, popolari nei chip di potenza medio-bassa grazie alla loro forza di adesione superiore a 30 MPa e conduttività termica fino a 3,5 W/mK. L’industria automobilistica ha consumato oltre 8.400 tonnellate di composti epossidici per il fissaggio degli stampi solo nei sistemi ADAS e di gestione delle batterie.

Si sta verificando un notevole spostamento verso i materiali di fissaggio in argento sinterizzato, con un utilizzo globale che supera le 9.000 tonnellate a causa dell’aumento degli imballaggi ad alta temperatura che supera i 250°C. Gli adesivi ibridi che combinano nano-riempitivi come il nitruro di boro sono in aumento e rappresentano il 6% di tutte le nuove formulazioni di prodotti introdotte nel 2023.

A livello globale, oltre 45 paesi dispongono ora di centri di produzione che utilizzano tecnologie di incollaggio con stampi sottovuoto compatibili con materiali di attacco avanzati, riducendo i rapporti di vuoti al di sotto del 2% nei cicli di produzione. Oltre il 75% dei pannelli microLED di nuova concezione utilizza anche materiali di fissaggio personalizzati per die di dimensioni ultra-piccole inferiori a 100 micron.

Dinamiche di mercato dei materiali per l'attacco degli stampi

AUTISTA

"Crescita dell’innovazione nel packaging dei semiconduttori."

Nel 2023, oltre 1,2 trilioni di unità di semiconduttori sono state spedite a livello globale, di cui oltre 73 miliardi di unità richiedevano imballaggi complessi che prevedevano l’incollaggio del die. L’aumento dell’integrazione eterogenea e dei metodi avanzati di confezionamento 2.5D/3D ha alimentato la domanda di materiali di fissaggio dello stampo ad alte prestazioni. Ad esempio, oltre il 19% dei chip di intelligenza artificiale e di elaborazione ad alte prestazioni ora richiedono adesivi per interfacce termiche superiori a 130 W/mK. Il settore sta assistendo a un aumento della domanda di paste d’argento sinterizzate e non conduttive adatte per imballaggi fan-out a livello di wafer, con oltre 35 produttori globali che adottano tali materiali.

CONTENIMENTO

"Rigorosa conformità normativa e volatilità delle materie prime."

I materiali di attacco dello stampo contengono spesso argento, antimonio o altri riempitivi metallici, che hanno registrato fluttuazioni di prezzo di oltre il 18% nel corso del 2023. Inoltre, la conformità ambientale con normative come REACH e RoHS aumenta i costi e la complessità della formulazione. Oltre il 70% dei produttori di accessori per matrici ha dovuto riformulare almeno due linee di prodotti nel 2022-2023 per allinearsi ai limiti normativi sui composti organici volatili (COV) e alle certificazioni prive di alogeni. La sfida nel reperire argento di elevata purezza e additivi rari ha portato in alcune regioni a tempi di consegna più lunghi fino a 14 settimane.

OPPORTUNITÀ

"Espansione nel packaging optoelettronico e fotonico."

Nel 2023 sono stati prodotti oltre 960 milioni di sensori di immagine, di cui oltre l'88% richiede materiali di fissaggio del die per il fissaggio a substrati o supporti. Inoltre, l’aumento della fotonica del silicio e dei ricetrasmettitori ottici ha portato a un aumento della domanda di adesivi con capacità di allineamento preciso e basse prestazioni di degassamento. Solo nel 2023 sono state introdotte circa 25 nuove formulazioni per la fotonica, destinate ai laser a guida d’onda e ai rilevatori CMOS ibridi. Si prevede che questo segmento vedrà una significativa innovazione dei materiali nei prossimi cinque anni con tecniche di incollaggio ibride.

SFIDA

"Compatibilità del processo e limitazioni della rilavorazione."

I materiali di attacco dello stampo spesso richiedono profili di polimerizzazione specifici e sono sensibili all'assorbimento di umidità e allo stress di taglio. Nel 2023, oltre il 42% dei guasti dei prodotti nelle linee di confezionamento dei chip è stato attribuito a condizioni inadeguate di fissaggio dello stampo o formazioni di vuoti. L'impossibilità di rilavorare la maggior parte degli adesivi polimerizzati per il fissaggio degli stampi presenta problemi di resa e gestione dei costi. Inoltre, man mano che le dimensioni dei chip si riducono, diventa sempre più difficile ottenere un'adesione uniforme della matrice con uno spessore della linea di unione inferiore a 20 µm, richiedendo sistemi avanzati di controllo dell'erogazione che costano fino a 150.000 dollari per unità.

Segmentazione del mercato dei materiali per l’attacco degli stampi

Il mercato Materiali per l’attacco degli stampi è segmentato per Tipo e per Applicazione. La segmentazione del tipo include pasta per il fissaggio dello stampo, filo per il fissaggio dello stampo e altri, con ciascuna variante che soddisfa diverse esigenze termiche ed elettriche. Dal punto di vista applicativo, i settori chiave includono l'assemblaggio SMT, l'imballaggio di semiconduttori, l'automotive, il medicale e altri, in base alle esigenze di affidabilità e resistenza alla temperatura.

Per tipo

• Pasta per l'attacco degli stampi: la pasta per l'attacco degli stampi ha dominato il mercato nel 2023 con oltre 38.000 tonnellate consumate a livello globale. Questo segmento comprende resine epossidiche all'argento, resine epossidiche all'oro e paste a base di saldatura. Le varianti epossidiche caricate con argento da sole hanno rappresentato 21.000 tonnellate, favorite dalla loro conduttività termica superiore a 120 W/mK. In Cina, oltre 110 aziende producono o utilizzano pasta per il fissaggio di stampi per moduli automobilistici e di telecomunicazioni.
• Filo di collegamento del die: il filo di collegamento del die viene utilizzato principalmente in applicazioni di nicchia come i semiconduttori di potenza discreti. L’utilizzo globale è stato di circa 7.300 tonnellate nel 2023, con il filo di rame utilizzato nel 72% delle applicazioni grazie all’efficienza in termini di costi e alle proprietà termiche. Più di 500 strutture di imballaggio in tutto il mondo integrano i processi di wire bonding con fili di fissaggio dello stampo.
• Altri: Ciò include fogli di argento sinterizzato, pellicole adesive e preforme, che complessivamente hanno visto un utilizzo di 13.000 tonnellate. I materiali sinterizzati con conduttività termica fino a 200 W/mK stanno guadagnando terreno nei dispositivi di potenza. Nel 2023 sono state utilizzate oltre 2.000 tonnellate di pellicole adesive per applicazioni flip-chip in imballaggi ad alta frequenza.

Per applicazione

• Assemblaggio SMT: la tecnologia a montaggio superficiale (SMT) ha utilizzato oltre 14.000 tonnellate di materiali di fissaggio del die nel 2023. Questi materiali erano fondamentali per l'incollaggio di componenti passivi e LED sulle schede. La tendenza verso la miniaturizzazione nell'elettronica di consumo ha spinto lo spessore della linea di giunzione al di sotto di 20 µm nel 61% dei nuovi assemblaggi SMT.
• Imballaggi per semiconduttori: negli imballaggi a livello di wafer, flip-chip e chip-on-board sono state utilizzate oltre 29.000 tonnellate di materiali per il fissaggio del die. Materiali ad alta affidabilità con resistenza al taglio superiore a 30 MPa sono stati utilizzati in oltre 1,4 miliardi di circuiti integrati logici avanzati confezionati nel 2023.
• Settore automobilistico: l'industria automobilistica ha consumato circa 11.500 tonnellate di adesivi per il fissaggio degli stampi, principalmente in moduli per l'elettronica del gruppo propulsore e sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS). Con oltre 75 milioni di veicoli elettrici sulle strade nel 2023, la stabilità termica dei materiali di fissaggio oltre i 250°C è diventata uno standard.
• Settore medico: nei dispositivi medici, compresi impianti e strumenti diagnostici, sono state consumate circa 2.800 tonnellate di materiali biocompatibili per l'attacco degli stampi. Dispositivi come gli apparecchi acustici e i defibrillatori impiantabili si basano su adesivi a basso degassamento e ad elevata purezza, che hanno visto oltre 250 nuove qualificazioni di prodotti medici nel 2023.
• Altro: include applicazioni nel settore aerospaziale, della difesa e delle celle solari. Nel 2023 sono state utilizzate più di 6.000 tonnellate di adesivi negli inverter solari e nell’avionica, con maggiore resistenza alle vibrazioni e proprietà di delaminazione minime.

Prospettive regionali del mercato dei materiali per l’attacco degli stampi

Nel 2023, l’utilizzo globale di materiali per l’attacco degli stampi ha superato le 58.000 tonnellate, con preferenze regionali guidate dalle industrie degli utenti finali e dalla capacità di produzione locale.

• America del Nord

Il Nord America ha prodotto oltre 12.500 tonnellate di materiali per l'attacco degli stampi, di cui l'84% è rappresentato dagli Stati Uniti. La crescita della regione è guidata dalla presenza di oltre 230 fabbriche di semiconduttori e centri di ricerca e sviluppo. La domanda di adesivi ad alta affidabilità nei sistemi aerospaziali e di difesa ha registrato un aumento del 17% su base annua nel 2023.

• Europa

L’Europa ha consumato 9.300 tonnellate di materiali per l’attacco degli stampi, guidata dalla Germania, che ne ha utilizzate oltre 3.800 tonnellate. La forte domanda di elettronica automobilistica, in particolare di componenti per veicoli elettrici, ha spinto l’utilizzo verso un aumento. Seguono Francia e Italia con un consumo combinato di oltre 2.900 tonnellate per l'elettronica di consumo e i dispositivi fotonici.

• Asia-Pacifico

L'Asia-Pacifico ha dominato il mercato con oltre 31.000 tonnellate utilizzate. La Cina è in testa con 14.700 tonnellate, seguita dalla Corea del Sud con 7.200 tonnellate e da Taiwan con 5.800 tonnellate. L'Asia-Pacifico ospita oltre il 68% delle unità globali di imballaggio di semiconduttori e il 52% delle installazioni di macchine per l'incollaggio di stampi.

• Medio Oriente e Africa

La regione rappresentava 1.500 tonnellate nel 2023. Si osserva una crescita negli Emirati Arabi Uniti e in Israele con startup emergenti di semiconduttori. Oltre il 70% del consumo proveniva da applicazioni fotovoltaiche ed elettronica di livello militare.

Elenco delle principali aziende del mercato Materiali per il fissaggio degli stampi

• Soluzioni di assemblaggio Alpha
• SMIC
• Henkel
• Tecnologia Shenmao
• Heraeus
• Shenzhen Weite Nuovo materiale
• Bachelite Sumitomo
• Indio
• SCOPO
• Tamura
• Kyocera
• TECNOLOGIA TONGFANG
• NAMIC
• Hitachi chimica
• Nordson EFD
• Saldatura Asahi
• Dow
• Shangai Jinji
• Inkron
• Tecnologie Palomar

Le prime due aziende con la quota più alta

Henkel:Nel 2023, Henkel ha prodotto oltre 9.000 tonnellate di materiali per il fissaggio degli stampi a livello globale, mantenendo una quota di mercato superiore al 15% negli adesivi termici ed elettricamente conduttivi.

Corporazione dell'Indio:Indium ha prodotto oltre 6.300 tonnellate di formulazioni die attach sinterizzate e ibride, servendo più di 2.500 clienti di semiconduttori in tutto il mondo.

Analisi e opportunità di investimento

Nel 2023, oltre 720 milioni di dollari di investimenti di capitale sono stati destinati allo sviluppo e alla produzione di materiali per stampi a livello globale. Sono stati commissionati più di 48 nuovi impianti di produzione in Asia e Nord America, con l’obiettivo di aumentare la produzione di paste termicamente conduttive e adesivi in ​​argento sinterizzato. Nella sola Cina, le aziende hanno investito oltre 230 milioni di dollari nell’espansione delle capacità di produzione di materiali di fissaggio ad alte prestazioni per semiconduttori automobilistici.

In India, sono stati aperti tre nuovi parchi di semiconduttori con disposizioni per la produzione localizzata di materiali per l'incollaggio di stampi. Si prevede che ciò aumenterà la capacità produttiva dell’India di 4.000 tonnellate entro il 2026. Il Sud-Est asiatico ha attirato oltre 80 milioni di dollari in progetti di ricerca e sviluppo per adesivi ibridi avanzati che combinano ossido di grafene e riempitivi di nanoparticelle d’argento, offrendo conduttività termiche superiori a 150 W/mK.

In Europa, in particolare in Germania e Austria, sono stati investiti più di 180 milioni di euro nella ricerca su paste a bassissimo voiding da utilizzare nei moduli di potenza a base di nitruro di gallio. Questi materiali consentono l'imballaggio di dispositivi che funzionano a tensioni superiori a 650 V con un mantenimento dell'efficienza superiore al 96%, in particolare per gli inverter dei veicoli elettrici.

L’opportunità di investimento risiede anche nei sistemi di incollaggio a livello di wafer compatibili con gli adesivi di fissaggio di nuova generazione. Oltre 200 aziende nel 2023 hanno acquistato die bonder dotati di monitoraggio dell'erogazione in tempo reale e funzionalità di pretrattamento al plasma per una migliore adesione superficiale. Inoltre, l’imballaggio dell’elettronica medicale rappresenta un’opportunità crescente, con investimenti in aumento del 26% dal 2022 al 2023, mirati a film adesivi biocompatibili e composti rilavorabili.

Si prevede che la domanda globale di semiconduttori di potenza porterà all’utilizzo di materiali di collegamento in oltre 1,8 miliardi di chip all’anno entro il 2025, presentando opportunità di investimento sia nell’approvvigionamento di materie prime (come nitrato d’argento e nano-allumina) che nell’automazione della produzione. Anche gli operatori multinazionali hanno investito in impianti di riciclaggio per recuperare il contenuto di metalli preziosi dai composti adesivi scartati, ottenendo rendimenti di recupero superiori all’83% nei programmi pilota.

Sviluppo di nuovi prodotti

Nel 2023 sono state lanciate oltre 110 nuove formulazioni per il fissaggio dello stampo, con innovazioni incentrate su conduttività termica, tempi di polimerizzazione ridotti e conformità ambientale. Henkel ha lanciato una pasta epossidica per alte temperature con conduttività termica superiore a 180 W/mK, adatta per l'uso nei transistor GaN degli inverter dei veicoli elettrici. La formulazione ha ridotto i tempi di polimerizzazione del 35%, migliorando la produttività nelle linee di confezionamento.

Indium Corporation ha introdotto una pasta ibrida per sinterizzazione dell'argento che può polimerizzare a 180°C in meno di 3 minuti offrendo allo stesso tempo una forza di adesione di 38 MPa. Questo materiale è stato adottato in oltre il 40% dei nuovi programmi di confezionamento di semiconduttori a banda larga entro il quarto trimestre del 2023. Lo stesso anno, Tamura ha presentato una pellicola die attach priva di alogeni con degassamento ridotto al di sotto dello 0,01% in volume, ideale per sensori di imaging medicale e dispositivi impiantabili.

Dow ha lanciato un materiale di fissaggio a base di silicone destinato alle applicazioni aerospaziali che mantiene le prestazioni di adesione anche dopo 1.000 cicli termici tra –55°C e +200°C. Presentava inoltre un modulo basso per adattarsi al disallineamento dell'espansione termica, riducendo così il tasso di delaminazione del 48%.

Cinque sviluppi recenti

• Henkel: ha introdotto LOCTITE ABLESTIK ABP 8168 nel secondo trimestre del 2023, una pasta per l'erogazione ad alta velocità con una conduttività di 180 W/mK, utilizzata in oltre 120 milioni di dispositivi di potenza per infrastrutture automobilistiche e di telecomunicazioni.
• Indium Corporation: ha aperto un nuovo impianto di produzione di 15.000 metri quadrati in Malesia nell'agosto 2023, aumentando la capacità di produzione di materiale sinterizzato di 2.800 tonnellate all'anno.
• NAMICS: ha lanciato una serie di pellicole die attach per l'incollaggio a passo fine nel marzo 2024, ottenendo linee di adesione inferiori a 10 µm per sensori di immagine di prossima generazione, adottate dai principali OEM giapponesi.
• SMIC: ha collaborato con le università cinesi locali alla fine del 2023 per creare paste di fissaggio senza piombo per dispositivi in ​​carburo di silicio, rivolte ai produttori nazionali di veicoli elettrici con una resa del 95% nelle linee pilota.
• Dow ha depositato: un brevetto nel gennaio 2024 per un materiale di fissaggio dielettrico che utilizza nanoscaglie di nitruro di boro, che offre isolamento elettrico e conduttività termica superiore a 120 W/mK, adatto per semiconduttori di livello aerospaziale.

Rapporto sulla copertura del mercato Materiali per l’attacco degli stampi

Il rapporto sul mercato dei materiali Die attach offre approfondimenti su oltre 35 segmenti di dati, che abbracciano tipo, applicazione, prestazioni regionali e benchmarking competitivo. Include un'analisi dettagliata di oltre 110 linee di prodotti in 20 paesi produttori. La copertura comprende oltre 90 produttori attivi che producono materiali di fissaggio per una varietà di mercati di utenti finali, come l'elettronica di consumo, l'automotive, la medicina e l'automazione industriale.

Sono stati monitorati oltre 100 parametri, tra cui la forza di adesione (da 12 MPa a 45 MPa), la conduttività termica (da 1,5 W/mK a 200 W/mK), il tempo di indurimento (da 30 secondi a 15 minuti) e lo spessore della linea di adesione (da 5 µm a 50 µm). Il rapporto valuta i tassi di resa degli imballaggi per i materiali di fissaggio nelle principali categorie di dispositivi come microcontrollori, MEMS, LED e circuiti integrati ad alta potenza. Include inoltre dati sugli utenti finali provenienti da oltre 400 impianti di imballaggio in tutto il mondo e tendenze di approvvigionamento da oltre 20 fornitori di materie prime chimiche.

Sono stati inclusi più di 2.500 punti dati su certificazioni normative, prestazioni del ciclo termico e compatibilità dei substrati. Il rapporto confronta oltre 60 brevetti recenti depositati nel dominio die attach e valuta i lanci di prodotti nel 2023-2024 da parte di tutti i 20 principali attori del mercato. Copre inoltre oltre 40 fusioni e acquisizioni e sviluppi di partnership negli ultimi due anni e analizza le tendenze delle spese in conto capitale nelle principali aree geografiche.

Sono inclusi anche approfondimenti quantitativi sulle capacità di produzione, sulla durata di conservazione media del prodotto, sul contenuto di argento e oro per grammo e sui tassi di assorbimento di umidità (da <0,01% a 0,12%). Sono stati valutati oltre 1.800 documenti di approvvigionamento delle principali aziende di imballaggio per confrontare le gamme di prezzo e i volumi di utilizzo, fornendo alle parti interessate approfondimenti dettagliati per le decisioni di approvvigionamento e investimento nel mercato dei materiali per l'attacco degli stampi.