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パネルメーカーがガラスベースのパッケージングに注目、なぜ量産が難しいのか?

原文:面板厂盯上玻璃基封装,量产为何这么难?

パネル大手の「異業種進出」:チップパッケージングへの大賭けと突破口

コア内容の要約

簡単に言うと、スマートフォンやテレビの画面を製造する中国の大手企業(京東方、TCL、深天馬など)は、画面事業の成長が鈍化していることに気づき、新たな市場として「チップパッケージング」に目を向けています。

彼らは、将来の高級チップ(特にAIチップ)では従来の有機材料ではなく、ガラスをベースにするようになると考えています。ガラスはより平らで薄く、熱放散が良く、より複雑な回路を収めることができるからです。

この新市場は現在まだ小さいです(2026年の予測では数億ドル程度ですが)、しかし将来的な潜在力は巨大です(2030年には数百億ドルに達する可能性があります)。中国のパネルメーカーは、「大判ガラスの加工に長けている」という強みを活かしてこの分野に参入しようとしています。しかし、スマートフォンの画面用ガラスとチップのベース用ガラスでは、製造工程や顧客の認証、歩留まりの要件が全く異なるため、簡単なことではありません。現在中国のメーカーはまだ「サンプルの提供」や「テスト」の段階にあり、海外のリーダーに比べて1〜2年遅れをとっています。成功するかどうかは、歩留まりを向上させ、顧客を獲得できるかどうかにかかっています。

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詳細な解説

1. なぜ突然「ガラス」に注目したのか?AIチップが「大きすぎる」から

以前のチップパッケージングは、チップに「服」を着せたり「基盤」を作ったりするようなものでした。過去数十年間、この基盤には主に有機材料(樹脂やプラスチック製のABF基板)が使用されていました。

しかし、現在のAIチップ(例えばNVIDIAのグラフィックチップ)はどんどん大きくなり、回路も密になっており、基盤には高い要求があります:

  • 平らであること:回路が髪の毛のように細いため、基盤にわずかな波があると回路が壊れてしまいます。
  • 安定していること:チップは発熱が激しいため、基盤が熱で変形してはならず、そうでなければチップが機能しなくなります。
  • 薄いこと:熱放散とサイズの観点から、基盤はできるだけ薄い方が良いです。

従来の有機材料はこれらの要件を満たすのに限界があります。しかし、ガラスはこれらの利点を自然に持っています。ガラスは非常に平らで、熱膨張係数が低く(熱による変形が少なく)、薄く作ることができ、信号の伝送損失も少ないのです。

そのため、TSMC、Intel、Samsungなどのチップメーカーは「ガラスベースのパッケージング」を推進しています。これは、以前の家の基盤が土で作られていたのに対し、今では超高層ビルを建てるために鉄筋コンクリートに変わったようなものです。ガラスは、チップ業界における「鉄筋コンクリート」なのです。

2. 中国のパネルメーカーはなぜ自分たちに可能性があると思うのか?「ガラス加工」が彼らの得意分野だから

「スマートフォンの画面を作る企業がなぜチップのベースを作るのか?」と疑うかもしれませんが、実はパネルメーカーとガラスベースのパッケージングは根本的な論理でつながっています。

  • 大判ガラスの加工:パネルメーカーは毎日数メートル幅の大判ガラス板を扱っており、チップパッケージングに使用されるガラス基板も大判です(スマートフォンの画面よりは小さいですが、従来のチップ基板よりははるかに大きい)。パネルメーカーは「大判ガラスの切断」、「大判ガラスの輸送」、「大判ガラスの洗浄」において成熟した経験を持っています。
  • 歩留まりの管理:スマートフォンの製造では不良が最も恐れられるため、パネルメーカーには非常に厳格な歩留まり管理システムがあります。ガラスベースのパッケージングも微細な穴やひびなどの欠陥に非常に敏感であり、パネルメーカーのこの「欠陥検出」能力はそのまま活かせます。
  • コストコントロール:パネル業界は典型的な規模の経済を活かしており、大量生産によって単価を下げています。ガラスベースのパッケージングも将来は大量生産によってコストを下げる必要があり、パネルメーカーはこれに長けています。

例えば:

これは、大判のキャンバスを専門に製造する工場が、隣の「精密回路基板」業界で新しいキャンバス材料が必要になったという状況に似ています。処理する材料は異なりますが、大判の材料を扱う技術や平らさへの要求、欠陥に対する許容度には共通点があります。そのため、パネルメーカーは「次元を下げて競争する」潜在力を持っていると考えています。

3. 現実は厳しい:「サンプル」から「量産」までには「歩留まり」の大きな壁がある

論理的にはつながっていますが、実際には「作れる」と「安定して利益を出せる」は別物です。

ニュースには、韓国のSKC傘下のAbsolicsがアメリカに工場を建設し、資金を投じたものの、商業化のスケジュールが何度も延期されているケースが挙げられています。なぜでしょうか?それは**歩留まり(Yield Rate)が非常に難しいからです。

ガラスベースのパッケージングにはいくつかの難しい点があります:

  • TGV(ガラスの通孔)工程:ガラスに微細な穴を開け、銅を埋め込む必要がありますが、穴の壁は滑らかでなければならず、空洞があってはいけません。金属に穴を開けるよりもはるかに難しいです。ガラスはもろいため、割れやすいからです。
  • 多層配線:現在のAIチップには20層以上の回路層が必要であり、各層を正確に合わせなければなりません。少しでもずれると、基板全体が使えなくなってしまいます。
  • 信頼性テスト:チップは動作温度で数年間安定して動作しなければならないため、ガラス基板が繰り返しの熱冷サイクルで割れないかを長期間検証する必要があります。

現在、国内のパネルメーカー(京東方、TCL、深天馬)はほとんどが「サンプルの提供」や「中規模試験」の段階にあります。

  • 京東方:すでに生産ラインを稼働させ、サンプルを出せる段階にあり、進捗が早いです。
  • TCL華星:2026年後半にサンプルを展示する予定で、現在は重要な工程の検証中です。
  • 深天馬:まだ技術研究の段階にあります。

アナリストの周華は、国内メーカーはIntelやSamsung電機などの海外のリーダーに比べて1〜2年遅れていると指摘しています。この1〜2年間は、歩留まりの向上と顧客の獲得に費やされます。歩留まりが上がらず、コストを下げられなければ、技術が先進的であっても大量生産は難しいでしょう。

4. 市場の規模はどのくらいか?今は小さいが、将来は大きくなる可能性がある

多くの人が心配しています:市場が小さいのに投資する価値はあるのでしょうか?

データを見てみましょう:

  • 2026年:世界市場は約5億〜10億ドルです。これは確かに小さい額で、中型上場企業の年間収益に相当します。
  • 2027〜2028年:TSMCやSamsungのプロジェクトが本格化すれば、市場規模は20億〜50億ドルに増加する可能性があります。
  • 2030年:ガラスベースのパッケージングがAIチップの20%〜30%に普及すれば、市場規模は100億ドルを超える見込みです。

100億ドルとはどのような規模か?

これは中型のチップパッケージング企業(例えば日月光)の年間収益に相当します。京東方やTCLのような数千億円の市場価値を持つ大手企業にとっては、「第二の成長曲線」となるでしょう。

さらに重要なのは、AIチップが将来の核心的な成長分野であるということです。大規模なモデルのトレーニングによる計算能力の需要が爆発的に増加する中で、チップのサイズはどんどん大きくなり、ガラスベースのパッケージングへの需要は確実に増えます。今から参入すれば、将来の利益を得ることができます。しかし、2030年に市場が爆発的に成長した時に参入しようとしても、生産ラインの建設や顧客の獲得には時間がかかります。

5. リスクは何か?喜びすぎないでください。これら3つの「落とし穴」で大損する可能性があります

将来性は魅力的ですが、パネルメーカーがチップパッケージングに進出するには3つの大きなリスクがあります:

1. 技術路線が「ボトルネック」になるリスク:

ガラスベースのパッケージングの標準はまだ完全に確立されていません。NVIDIAやIntelなどの下流の大手顧客が突然技術路線を変更した場合(例えば別の材料を使用する、またはガラスのサイズや層数を変更するなど)、パネルメーカーが既に購入した設備や建設した生産ラインをすべてやり直さなければならなくなるかもしれません。これは、家を新しくリフォームしたばかりで、家主が壁を壊してやり直すように頼まれるようなものです。

2. 顧客の認証に時間がかかり、回収が遅い:

半導体業界の顧客(チップメーカー)は非常に選り好みが厳しいです。サプライヤーの認証には1〜2年かかることがあります。この間、パネルメーカーは継続的に研究開発や設備投資を行わなければなりませんが、収入はほとんどありません。これは企業のキャッシュフローに大きな負担となります。また、半導体業界の顧客は一度サプライヤーを選ぶと粘着性が高く、交換が難しいです。パネルメーカーは半導体業界の「人脈」や「信頼関係」が不足しており、スタートが非常に困難です。

3. サプライチェーンと地政学的リスク:

ガラスベースのパッケージングに必要な原材料(特殊なガラス原板)は主にコーニングやショットなどの欧米日の企業によって独占されています。これらの上流企業が地政学的な理由で中国への輸出を制限したり、重要な設備(例えばレーザー穿孔機)の輸出を禁止されたりすると、国内のパネルメーカーの量産計画が妨げられる可能性があります。

一般読者へのメッセージ

  • 投資家へ:パネルメーカーがガラスベースのパッケージングで来年から大きな利益を得ると期待しないでください。これは3〜5年の長期的な話です。注目すべきは、どの企業のサンプルの歩留まりが最も高いか、どの企業がNVIDIAやTSMCなどの大手チップメーカーの認証を得たか、どの企業の中規模試験ラインが最初に稼働するかです。
  • 業界観察者へ:これは中国の製造業が「大きくなる」ことから「強くなる」ことへの一例です。パネルメーカーはガラス加工の技術を活かして、より付加価値の高い半導体分野に進出しています。成功すれば、海外企業の高級パッケージング分野での独占を打破するでしょう。失敗すれば、「異業種進出」が万能の鍵ではないことがわかります。核心技術の壁は依然として高いのです。
  • 一般の人々へ:将来購入するAIスマートフォンやAIコンピュータのチップのベースにはガラスが使用されるかもしれません。これにより、デバイスはより速く、より冷却効果が高く、より耐久性が向上します。中国のパネルメーカーのこの異業種進出は、私たちが使う電子製品の基盤を静かに変えているのです。