高周波PCB技術 - 先進パッケージング市場はどうですか。

半導体産業の発展において、先進パッケージング市場は力強い成長を見せています。Yoleのデータによると、先進パッケージング市場規模は2025年には550億ドルに達し、2031年には1,200億ドルを超える見込みです。先進パッケージング技術は、従来のパッケージング技術を徐々に凌駕し、半導体パッケージング業界における支配的な勢力となりつつあります。

現在、先進パッケージング市場における価格決定力は回復しつつありますが、その分布は均一ではありません。AIパッケージング、HBMパッケージング、メモリテスト、ハイエンド基板は価格決定権を握っている一方、成熟パッケージングは為替変動、金・銅価格の高騰、コモディティ化といった圧力に直面しています。TSMCのCoWoS生産能力、味の素のABF基板、日東紡のT型ガラスにおける圧倒的な地位など、サプライチェーンの要となる部分を少数の企業が支配しており、日本と台湾はAIパッケージングの主要拠点となっています。 ASE、PTI、Amkor、TSMC、SK Hynix、Ibiden、Unimicronといった企業が生産能力を拡大しているものの、そのほとんどが2027年から2028年頃に集中しているため、短期的には市場の供給逼迫が続く見込みです。

図　多層基板

先進パッケージング市場は新たな開発サイクルに入り、従来のバックエンドモデルはシステム拡張モデルへと移行しつつあります。この新モデルでは、パッケージングはAIコンピューティングの可用性、メモリ帯域幅、電源供給、放熱、そしてシステムコストにおいて決定的な役割を担います。2031年までに、先進パッケージングは半導体パッケージング市場全体の売上高の大半を占め、システム性能を左右する物理層になると予測されています。Yole社のBilal Hachemi氏は、「先進パッケージングはもはやバックエンドにおける二次的な要素ではなく、AIコンピューティングのあらゆる側面を決定づける重要な物理層となった。これは構造的な変化である」と述べています。

投資の観点から見ると、この市場における投資対象は、一般的な「パッケージング」ではなく、AIコンピューティング、HBM、メモリテスト、高速基板、CPO、IDMアウトソーシングといったバックエンド機能のサブセットです。

競争環境においては、集中化が顕著です。TSMCのCoWoS能力はAIアクセラレータ統合をリードする鍵であり、味の素のABF技術の優位性と日東紡のT型ガラスの優位性により、日本はAI基板材料の中核地域となっています。生産能力の拡大は広範囲に及んでいますが、その程度は均一ではなく、テスト能力はパッケージング能力に比べて約1年遅れています。

地政学的な要因も、先進パッケージング市場の様相を塗り替えています。米国、インド、日本、ベトナム、マレーシア、韓国、そして欧州は、いずれもバックエンドまたは基板の生産能力を戦略的に構築しています。現在、先進パッケージング技術のリーダーは依然として台湾、韓国、日本に集中しており、そこには資金だけでなく、材料、化学、ツール、そして熟練した人材を含む包括的なエコシステムが不可欠です。

先進パッケージングの重要性はますます高まっています。 AIコンピューティングサイクルにおいて、パッケージングはバックエンドプロセスからコアキャパシティのボトルネックへと変化しました。従来の半導体サイクルとは異なり、現在のボトルネックは、ロジック、HBM、IC基板、インターポーザ、ブリッジング層、RDL、熱対策、テストといった要素を高歩留まりシステムに統合する能力にあり、パッケージングはコンピューティングサプライの重要な構成要素となっています。TSMCのAP需要は高いCAGRで成長しており、CoWoSのキャパシティはNvidia、ハイパースケールデータセンター、そして大手ASIC開発企業によって支配されているため、戦略的資産となっています。AIアクセラレータの需要は、チップ設計やウェハ製造能力だけでなく、十分な2.5DおよびHBMパッケージング能力にも左右されます。

市場は高水準の設備投資段階にあり、明確な差別化の兆候が見られます。 AI/HPC、HBM、カスタムASIC、AIサーバー、CPO、ハイエンド基板は不足しており、モバイル、家電、自動車および産業機器分野は景気変動の影響を受けやすく、価格に敏感です。

先進パッケージング技術ロードマップは、3つの同時進行する統合方向で構成されています。2.5D/3Dおよび光ファイバー（FO）による外側へのスケーリング、3Dスタッキングおよびハイブリッドボンディングによる上方へのスケーリング、そしてコパッケージング光学による銅箔の排除です。これらの方向は、より高い帯域幅、メモリ近接性、チップの柔軟性の向上、低レイテンシ、ビットあたりの消費電力の低減、電力供給の改善、およびより管理しやすい熱管理といった、AIハードウェアの要求を満たすことを目的としています。2.5D/3Dは、AIアクセラレータ時代においてもコア技術であり続けています。CoWoS統合はリファレンスプラットフォームとして機能しますが、コスト、フォトマスク、面積、容量の面で制約も抱えています。現在、技術的な議論の焦点は「2.5Dが必要かどうか」から「どの2.5Dアーキテクチャが最も優れた拡張性を持つか」へと移っている。TSMCのCoWoSが圧倒的なシェアを誇る一方、ASE、Amkor、Intelもそれぞれの分野で着実に成長を続けている。