半導体パッケージにおける高度な熱管理を実現する FCBGA パッケージを採用した高性能プロセッサ

半導体パッケージングでは、高性能プロセッサでは通常、FCBGA (フリップチップ ボール グリッド アレイ) パッケージが使用されます。これらのプロセッサの消費電力が大きいため、より効率的な熱管理システムが必要です。 インジウム (In)優れた熱伝導性で知られるは、従来の 熱伝導材料(TIM) 大型パッケージ製品では、放熱性の向上が期待できます。

FCBGA 市場の成長はネットワーク、自動車、AI、サーバーの需要によって牽引されています

2023年、FCBGAパッケージング市場は約$126.53億に達しました。ネットワーキング、自動車、人工知能(AI)、サーバーインフラストラクチャなどの分野からの継続的な需要により、この市場は2027年までに$169億に成長し、年平均成長率(CAGR)は8.8%になると予測されています。

AI主導の需要によりPC市場は成長すると予想

Canalysの調査によると、2024年第1四半期の世界のPC出荷台数は3.8%増加し、合計5,720万台となった。この傾向により、2024年末までに出荷台数は合計2億6,500万台となり、前年比8%の増加となる見込みだ。Canalysはまた、AIがPC市場の成長の大きな原動力になる可能性が高いと指摘しており、今年の世界のAI PC出荷台数は4,800万台に達し、PC出荷台数の18%を占めると予測されている。2025年までにAI PC出荷台数は1億台を超え、PC市場の40%を占め、2024年から2028年までのCAGRは44%になると予想されている。

高性能プロセッサパッケージ: 優れた放熱性を実現する FCBGA + インジウム

コンピューティング市場では、CPUの売上が2024年に回復し、前年比231兆ドル増の1兆4710億米ドルに達すると予想されています。また、データセンターやAIサーバーはデジタル経済とAIの推進により急成長しており、GPU市場は前年比881兆ドル増の1兆4940億米ドルに拡大すると予測されています。

多くの高性能プロセッサは、インジウムシートと組み合わせた FCBGA パッケージを採用しており、放熱性が大幅に向上しています。このパッケージ構造は、Apple の M1 Pro、Intel の Ultra 9 185H、AMD の Ryzen 7735U など、いくつかの有名な AI PC チップに採用されています。計算要件と製品サイズの制約が進化するにつれて、メーカーは Intel の Ultra 9 185H モデルに見られるように、MCM (マルチチップ モジュール) パッケージを備えた FCBGA + インジウムを採用する可能性があります。

インジウム箔
CPU、GPU用インジウム箔

AI PC 市場: AI チップの台頭と主要業界プレーヤー

従来の PC と同様に、AI PC のコア コンポーネントはチップです。ただし、AI PC にははるかに高い計算能力が必要であり、チップ市場に新しい時代が到来します。NVIDIA、Intel、Qualcomm などの大手企業は、この新たな AI PC トレンドの先駆者としての地位を確立し、イノベーションとパフォーマンスの要求を後押ししています。

AI サーバーのパッケージング: トレーニングと推論の電力の最適化

AI サーバー アーキテクチャでは、ハードウェアには通常、高性能 CPU、GPU、TPU、専用 AI アクセラレータ、および大量のメモリとストレージ リソースが含まれます。AI サーバー チップは、一般的にトレーニング タイプと推論タイプに分かれています。推論に重点を置いたチップは FCBGA + インジウムでパッケージ化されることが多く、トレーニング チップでは通常 FCBGA + MCM + インジウムが使用され、熱管理が強化されています。

自動運転におけるADASとFCBGAパッケージの役割

自動運転も、FCBGA パッケージ市場の重要な成長原動力です。世界市場では、ADAS (先進運転支援システム) は NVIDIA、Qualcomm、Mobileye などの企業が主導しており、Horizon Robotics や Black Sesame Technology などの国内企業も躍進しています。高計算の中央コンピューティング SoC (1000 TOPS 以上をターゲット) を含む多くの ADAS チップは、厳格な熱管理、処理能力、信頼性の基準を満たすために FCBGA + インジウム パッケージに依存しています。

結論: FCBGA + インジウムパッケージが将来のプロセッサの標準を確立

高性能な AI 駆動型デバイスの需要が業界全体で高まる中、特にインジウムと組み合わせた FCBGA パッケージングは重要なイノベーションとして位置付けられています。このパッケージング手法は、高電力処理の高まる需要を満たすと同時に優れた熱効率を確保し、AI、データセンター、自動運転などの次世代コンピューティングを実現します。