味の素株式会社によるABF製造設備投資 ABFとは何か？なぜ、味の素は圧倒的なシェアを持っているのか？

この記事で分かること

味の素株式会社によるABF製造設備投資

​　味の素株式会社は、半導体パッケージ用絶縁材料「味の素ビルドアップフィルム®（ABF）」の需要増加に対応するため、設備投資を前倒しし、さらに投資額の増額も検討しています。https://www.nikkei.com/article/DGXZQOUC278BP0X20C25A3000000/​

　ABFは、パソコンの中央演算処理装置（CPU）向けに広く採用されており、パソコン向けシェアはほぼ100％とされています。

ABFとは何か

　ABF（Ajinomoto Build-up Film）は、味の素が開発した半導体パッケージ用の絶縁材料です。主に高性能半導体の基板（パッケージ基板）に使われ、CPUやGPU、AI向けのチップなどの製造に不可欠な材料です。

ABFの役割

　半導体チップは、微細な回路を持つシリコン基板の上に形成されますが、それを基板に固定し、外部と接続するためにパッケージ化する必要があります。ABFはそのパッケージ基板の中で、配線の絶縁層として機能します。

ABFの特徴

1. 高い絶縁性
   • 微細な配線を保護し、信号の干渉を防ぐ。
2. 低熱膨張性
   • 熱による膨張が少なく、高精度な回路形成が可能。
3. 微細配線対応
   • 次世代半導体向けにより細かい配線（サブミクロンレベル）を実現できる。

なぜABFが重要なのか？

　近年、AI、5G、クラウドコンピューティングなどの発展により、より高性能な半導体の需要が急増しています。特に、CPUやGPUでは微細配線技術が求められ、ABFのような高度な絶縁材料が必要不可欠になっています。

味の素の圧倒的シェア

　味の素は、このABF市場でほぼ100%のシェアを占めており、IntelやAMD、NVIDIAなどの大手半導体メーカーが採用しています。そのため、半導体業界の成長とともにABFの需要も増え、味の素はこの分野で大きな成長を遂げています。

今後の展望

　半導体のさらなる微細化が進む中、ABFの改良や新素材の開発が求められています。味の素はこの分野への投資を強化し、ABFの生産能力拡大に向けた設備投資を進めています。

　ABFは、食品メーカーとして知られる味の素が半導体材料の分野で世界をリードするという意外性のある製品でもあります。

なぜABFのシェアが圧倒的なのか

　味の素のABF（Ajinomoto Build-up Film）は以下のような理由から圧倒的なシェア（ほぼ100%）を誇っています。

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1. 先行開発と特許による技術的優位性

　味の素は1990年代に食品研究から派生した技術を応用し、独自のアミノ酸誘導体をベースとした高性能絶縁材料を開発しました。

• その結果、ABFは従来のポリイミド系材料よりも加工が容易で、微細配線に適していることが分かり、Intelが2000年代初頭から採用。
• 以降、多くの半導体メーカーがABFを標準材料として採用し、業界標準になりました。
• 味の素はこの技術に関する多数の特許を取得し、他社が容易に参入できない状況を作り出しました。

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2. ABFに代わる競合技術が存在しない

• 半導体の進化とともに、配線の微細化（10nm以下）が進みましたが、ABFはその要求に適合していました。
• 競合する材料（例えばポリイミド系や他の樹脂系材料）は、加工性や絶縁性でABFに劣るため、十分な代替技術が確立されていません。
• その結果、IntelやTSMC、Samsung、AMD、NVIDIAなど、主要な半導体メーカーがABFを標準材料として使用し続けています。

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3. 大規模な生産体制と供給能力

　味の素は、ABFの専用製造ラインを持ち、安定供給が可能です。

• 半導体業界は、供給の安定性を最優先するため、新しいメーカーが代替品を開発しても、実績のない材料に切り替えるリスクを避ける傾向があります。
• これにより、味の素はすでに確立されたサプライチェーンの中で強固なポジションを維持しています。

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4. 半導体メーカーとの長年の信頼関係

• Intelをはじめとする主要半導体メーカーと20年以上の取引実績があり、評価と信頼を得ている。
• 半導体製造には、材料の品質安定性や長期供給保証が求められるため、実績のある味の素からの供給が優先される。
• ABFは半導体メーカーの製造プロセスに組み込まれているため、他社の材料に置き換えるには多大なコストとリスクが発生する。

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5. 味の素の積極的な設備投資と技術改良

• 味の素はABFの生産能力を拡大し続けており、現在も新たな投資（250億円超）を進めている。
• 次世代の半導体技術（AIチップ、5G、HPC向け）に適応する新しいABFの開発も進めており、今後も市場を独占する可能性が高い。

半導体パッケージとは何か

　半導体パッケージ（Semiconductor Package）とは、シリコンウェハーから作られた半導体チップ（ダイ）を保護し、外部と電気的に接続するための構造のことです。半導体チップは非常に小さく壊れやすいため、パッケージが必要になります。

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半導体パッケージの主な役割

1. チップの保護
   • 半導体チップは衝撃・湿気・熱に弱いため、パッケージで覆って外部環境から守る。
2. 電気的接続
   • 半導体チップの微細な配線を、プリント基板（PCB）や他の部品と接続する。
3. 放熱（熱管理）
   • 高性能チップは動作時に熱を発生するため、パッケージには放熱性を高める設計が求められる。

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半導体パッケージの構造

パッケージの内部には、次のような部品が含まれています。

1. 半導体チップ（ダイ）
   • シリコン基板上に作られた演算回路やメモリ。
2. リードフレーム / 配線基板
   • チップと外部端子を接続するための金属配線や基板。
   • ABF（Ajinomoto Build-up Film）は、この配線基板の絶縁層として使われる。
3. 封止材（モールド樹脂）
   • チップを保護するためのエポキシ樹脂。
4. 外部端子（ボール、ピンなど）
   • パッケージを基板に接続するための接点。BGA（Ball Grid Array）などの方式がある。

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主なパッケージの種類

　半導体パッケージには、用途に応じてさまざまな種類があります。

種類	特徴	主な用途
DIP（Dual In-line Package）	端子が左右に並ぶ古典的な形	家電、低コストIC
QFP（Quad Flat Package）	端子が4辺にある薄型パッケージ	マイコン、ASIC
BGA（Ball Grid Array）	裏面にボール状の端子を配置	CPU、GPU、メモリ
FCBGA（Flip Chip BGA）	高密度・高性能なBGAパッケージ	ハイエンドCPU、AIチップ
SiP（System in Package）	複数のチップを1つに統合	スマホ、ウェアラブル
Chiplet（チップレット）	小さなチップを複数組み合わせる新技術	最新のGPU、サーバー向けCPU

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最新のトレンド：ABFと半導体パッケージの関係

　近年、高性能CPUやAI向けチップでは、より複雑で微細な配線が必要になっています。そのため、半導体の進化＝ABFの需要増という構図になり、味の素の市場優位性が高まっています。

　ABF（Ajinomoto Build-up Film）は、FCBGA（Flip Chip BGA）などの高度なパッケージ技術で使用され、微細配線の絶縁層として不可欠な材料となっています。