アメリカ、日本、イ・ジェヨンも関心…半導体の「パッケージング」とは?

李在鎔社長が天安の半導体パッケージング工場を視察している。 サムスン電子が提供

全世界が参加したハイテク半導体パッケージング(後工程)コンテスト。

ファウンドリー(半導体委託製造)は台湾のTSMC、メモリー半導体は韓国のサムスン電子とSKハイニックスと圧倒的な世界シェアを確保しているが、パッケージング市場で絶対的なリーダーはいない。

特に、半導体技術革新の限界が迫っているため、ハイテクパッケージング市場の需要が高まっています。

成長する包装市場…世界に絶対的な力はない

半導体製造工程。 SK Hynix編集部の厚意による

八次産業によると、半導体の生産は主に△設計△製造△パッケージングを経る。 設計・製作を前工程、梱包を後工程といいます。

通常、メモリ半導体の設計・製造は一社で行っています。 メモリー以外の半導体(システム半導体)については、専門会社が設計・製造工程を担当。 設計から工程までを「ファブレス」、製造を「ファウンドリー」と呼びます。

世界の半導体製造市場シェアは、ファウンドリーが 70%、メモリ半導体が 30% に分かれています。 ファウンドリー分野では TSMC が 56%、メモリ半導体分野ではサムスン電子と SK ハイニックスが 70% の世界シェアを占めています。 どのカテゴリーでも圧倒的なナンバーワンの座があります。

一方、半導体パッケージングは​​、以前のプロセスほど注目されていません。 これは、「ナノメートル(1メートルの10億分の1)」や「スループット(欠陥のない製品の成功率)」などのハイテク技術の競争がプロセス全体で発生したためです。

しかし、今は気分が変わりつつあります。 これは、半導体技術の革新がピークを迎え、限界に達していると同時に、高性能半導体の需要が高まるにつれ、パッケージング技術が不可欠になってきているためです。 現在、半導体の性能は充填容量によって決まります。

さらに、世界のパッケージング市場には絶対的な強力なプレーヤーはいません。 世界シェアは1位の台湾のASEが30%、2位のアメリカのAmkorが15%。

もちろん、パッケージング市場は参入障壁がないわけではありません。 しかし、半導体が「業界の米」と呼ばれる状況で、メモリやファウンドリーとは異なり、パッケージングは​​まだ市場で圧倒的なナンバーワンではなく、市場が成長しているという点で魅力的です。 市場調査会社のガートナーは、世界の包装市場が2025年までに649億ドル(約85兆ウォン)に達すると予測しています。

パッケージングとは・・・建物の「容積率」に似ている

半導体パッケージの種類。 SK Hynix編集部の厚意による

パッケージングとは、シリコンウェーハから単一の半導体を切り出し、電子デバイスに組み立てられるように販売するプロセスを指します。 これにより、△機械的保護△電気的接続△機械的接続△放熱の4つの主要な役割を果たします。

複数の半導体をパッケージに積み重ねる「縦積み」方式と、横方向に接着する方式があります。 縦積みは、横積みにするとパックサイズが大きくなる傾向にある。

建築においては、表面積の比率が高いほど静電容量が大きくなり、電気信号の伝達経路が短くなるため、超高層ビルのように半導体を垂直に積み上げた場合に有利になります。

ただし、パッケージ自体の厚みが増してはいけません。 したがって、半導体の厚さを薄くしなければならない。 これにより、半導体製造の難易度が上がります。 これは、半導体が薄いほど、製造工程での物理的な衝撃が弱くなるためです。

また、パッケージングのテストでは、縦に積み重ねられた半導体の 1 つだけが不良で、他の半導体が良品であっても、パッケージ全体を廃棄する必要があります。 全体的な歩留まり (欠陥のない許容可能な製品の割合) は比較的低いです。 そのため、パッケージ技術は、半導体の歩留まりと性能において重要な役割を果たします。

米国、サムスン、SKハイニックスが「ハイテクパッケージング」に注目

半導体パッケージングの重要性が高まるにつれ、米国と日本は全国的に注目を集めています。

強大なアメリカは半導体支援法で露骨に半導体の覇権を誇示する一方で、ファウンドリーの製造拠点も吸い上げている。 前工程だけでなく、後工程にもこだわりを持っています。

米国商務省は2月28日(現地時間)、半導体支援法に基づく補助金の具体的な支援計画を発表することで、「サプライチェーンの集中」リスクを軽減するための製造設備投資を強調するとともに、「ハイテクパッケージ」産業を牽引し、「この産業に世界最高の技術と生産能力を備えることが、米国の将来の競争力を高める鍵となる」と説明した。

米国との協定で半導体産業が崩壊した日本でさえ、対応に苦労している。 日本の読売新聞は、半導体パッケージング業界を「半導体業界で日本が勝てる最後の分野」と診断した。

実際、日本には世界一の実装基板であるイビデンと二位のシンコーがある。 これが、これらの企業の存在が TSMC の日本への投資決定に役割を果たしたことを分析が示唆する理由です。

韓国の Samsung Electronics と SK Hynix も、高度なパッケージングの重要性を認識しており、投資を惜しみません。

サムスン電子のイ・ジェヨン会長は先月17日、天安と温陽のキャンパスを訪れた。 高度なパッケージング技術が適用された半導体生産ラインを調査し、経営陣と新世代の半導体パッケージングの競争力と研究開発 (R&D) 能力について話し合いました。

特に李社長は、人材育成と将来の技術投資に疑いの余地はないと強調した。 これは、パッケージング技術の重要性と投資を強調していると解釈されます。

SK Hynix はまた、米国に 150 億ドルを投資して、高度な R&D およびパッケージング センターを建設する予定です。 SKグループの崔泰元(チェ・テウォン)会長は昨年、ホワイトハウスでジョー・バイデン米大統領とテレビ電話会議を開き、直接投資計画を明らかにした。

業界関係者は、「あらゆる半導体プロセスがますます重要になっています。

Saeki Nori

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