日本:半導体装置と材料(後工程):シェア・ランキング(動画):  Japan: Semiconductor devices and materials (post-process): Share ranking: 日本:半导体器件和材料(后处理):份额排名

日本:半導体装置と材料(後工程):シェア・ランキング(動画): 
Japan: Semiconductor devices and materials (post-process): Share ranking:
日本:半导体器件和材料(后处理):份额排名

ー「日本の装置と材料」の競争力ー

湯之上隆のナノフォーカス:

前回は、前工程/パッケージについて論じた。

「日本のシェアが高いもの」について、

「そのシェア、分類、なぜそうなるか?」分析を行った。

今回は、後工程/パッケージについて論じる。

3D ICでパラダイム・シフト:

ついに、3次元パッケージ(3D IC)時代を迎えた。

前工程と後工程/パッケージの間で、パラダイム・シフトが起きている。

これにつき以下で指摘する。

パラダイム・シフトの歴史:

1987~2002年:

筆者-湯之上隆が、微細加工技術者だった1987~2002年。

その頃、後工程やパッケージを意識したことがなかった。

2003~2008年:

同志社大学教員として、後工程を調査した。

当時、半導体プロセスには、明確なヒエラルキーがあった(図8)

2010年頃まで:

前工程の技術者が威張っていた。

その中でも、リソグラフィ技術者が最も上位に君臨している。

現代の先端半導体マップ:

ところが時代は変わった。

現代の先端半導体においては、

TSMCなどのファンドリー、
IntelやSamsung などのIntegrated Device Manufacturer(IDM)、
Outsourced Semiconductor Assembly and Test(OSAT)、

各社が競って、最新3D ICを開発している。

3D ICにおけるパッケージ開発:

3D ICにおいて、最初に行われるのは、パッケージの設計である。

3D ICへの組み込み部品:

SoC(System on Chip)、
GPU、
DRAMなど

「前工程の半導体チップ」は、もはや「部品」である。

「前工程の要素技術は、後工程の部品を製造するため」に、存在する。

後工程/パッケージが注目:

「前工程と後工程/パッケージのヒエラルキー」は逆転した。

その結果、

「後工程/パッケージが注目される時代」に突入した。

「後工程の装置・材料の日本シェア」はどうなっているだろうか?

後工程プロセスとパッケージの役割:

図9に、後工程プロセスの概要を示す。

前工程:

シリコンウエハ上に1000個のチップがつくり込まれる。

それが後工程のダイシングによって個片化される。

基板材料にアタッチされ、
各種テストが行われて、
パッケージングされ、

最終製品が完成する。

後工程は極めて複雑:

前工程より後工程が複雑なのは、

「チップが搭載される(主として有機)基板が、用途や企業によって異なる」ためだ。

つまり、

「前工程のシリコンウエハのような世界標準基板は、後工程にはない」のだ。

それが、後工程の理解を難しくしている。

後工程のデザインルールは厳格:

後工程のデザインルールは、前工程のテクノロジー・ノードより3桁大きい(図10)

つまり、

前工程では、TSMCが5nmを量産している。
後工程での、基板デザインルールは5μmだ。

後工程/パッケージの重要性:

後工程用基板のデザインルールが、

前工程の微細化に追随するならば、

パッケージ最終製品がとんでもなく高価になる。

「ここに、後工程/パッケージの最大の付加価値」がある。

「単純に、微細化が進めばいいというものではない」のだ。

後工程装置における企業別シェア:

それでは、基板材料、基板、後工程材料、後工程装置における企業別シェア。

日本シェアの位置は、どうなっているだろうか?

ー基板材料、基板、後工程材料、後工程装置のシェア ー

基板材料の企業別シェア:

図12に、各種の基板材料の企業別シェアを示す。

ローエンド向け:

ーPrinted Circuit Board用の銅箔積層板

日本シェアはほとんどない。

中国や台湾メーカーがシェアを占めている。

ハイエンド向け:

ーパッケージ用銅箔積層板

日本シェアは65%以上である。

パッケージ用ビルドアップ基板と、

パッケージ用ソルダーレジストにおいて、

日本が100%を独占している。

世界の主な基板メーカー:

図13に、世界の主な基板メーカーを示す。

基板メーカーの多くがアジアに集中。

「その中でも、日本のイビデンと新光電気」は、突出した技術を保有。

「この2社がなければ、サーバ用プロセッサができない」のだ。

要するに、「イビデンと新光電気が唯一無二の存在」になっている。

後工程材料の企業別シェア:

さらに、各種の後工程材料の企業別シェアを図14に示す。

リードフレーム:
「リードフレーム」で、「日本シェアは37%」にとどまっている。

封し材料のモールド:
しかし、「封し材料のモールド」で、「日本シェアは65%」を持つ。

FOWLP 用のモールド材

TSMCがiPhone用に開発したInFO(Integrated Fan-Out WLP)など。

「FOWLP(Fan Out Wafer Level Packaging)用モールド材」で「日本シェアは88%」だ。

アンダーフィル材:
加えて、「アンダーフィル材」の「日本のシェアは92%」と、これも独占状態にある。

後工程装置の企業別シェア:

最後に、各種の後工程装置の企業別シェアを図15に示す。

ダイサー
ダイサーでは、日本が90%のシェアを独占。

ダイ・ボンディング
ダイ・ボンディング日本シェアは10%のみ、

モールディングで65%、

テストで55%と、

いずれも過半を超えている。

後工程での日本の競争力:

このように、

基板材料、基板、後工程材料、後工程装置において、

「総じて日本シェアが高い」のだ。

「日本は、世界的に大きな競争力を持っている」と言える。

後工程/パッケージ用
装置や材料の競争力の源泉

高シェアを誇っている日本企業を分析した。

「3つのポイント」が浮かび上がる。

第1は:

一つの材料や装置に特化して、知財を押さえた。

圧倒的シェアを取って、他社を寄せ付けない企業がある。

例えば:

ディスコのダイサー(80%)、

味の素ファインテクノのパッケージ用ビルドアップ材(96%)、

太陽インキのパッケージ用ソルダーレジスト(85%)など、

第2は:

ハイエンド製品に特化し、ワールドクラス技術を開発、

他の企業を寄せ付けない、ハイエンド企業が存在する。

例えば:

ーパッケージ用銅箔積層板では
三菱ガス化学(30%)
昭和電工マテリアルズ(30%)

ー有機基板では
イビデンや新光電気の有機基板などである。

第3は:

装置、プロセス、材料による包括アプローチを採用。

複数材料提供を、ユーザーに提案する企業がある。

昭和電工マテリアルズ:

この典型例が、昭和電工マテリアルズである。

JOINTコンソーシアムを持つことで、多数の材料供給に成功している。

住友ベークライト:

また、「銅箔積層板とモールド材を提供する住友ベークライト」も、その1社である。

後工程/パッケージで高シェアを獲得:

前工程と同様に、後工程/パッケージにおいても、

現場技術者の真面目で実直なモノづくり。

日本人的な特徴がその競争力の源泉にある。

日本人的な発想や行動様式が、高いシェアに結びついていると推測した。

– EE Times Japan

https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2112/14/news034_3.html