結論:インターポーザは、GPUとHBMなど複数のチップを高密度配線で結ぶ「中間基板」。TSMCのCoWoSに使われるシリコンインターポーザがAI半導体の標準となり、その生産能力がAIチップ供給のボトルネックとなってきた。低コスト化に向けガラス・有機材料への置き換え開発も進む。
インターポーザとは何か
インターポーザは、チップとパッケージ基板の間に挟む配線専用の基板だ。チップ側の数μm級の微細端子とパッケージ基板側の粗い端子の「ピッチ変換」を行うと同時に、隣接するチップ同士を数千〜数万本の高密度配線で直結する。GPUとHBMを並べて接続する2.5Dパッケージの心臓部であり、シリコン・有機(RDL)・ガラスの3種類の材料が用途に応じて使い分けられる。
CoWoSとシリコンインターポーザ
TSMCのCoWoS(Chip on Wafer on Substrate)は、前工程の微細配線技術で作ったシリコンインターポーザ上にGPUとHBMを搭載する方式で、NVIDIA・AMDのAIチップはほぼすべてこの構造だ。シリコンは最も微細な配線(サブμm)とTSVによる縦配線が可能だが、露光装置の視野サイズを超える大面積化には複数露光のつなぎ合わせが必要でコストが高い。CoWoS能力の増強スピードがそのままAIサーバーの供給量を決める構図が続いている。
ガラス・有機への多様化
コスト低減と大面積化のため、有機RDLインターポーザ(CoWoS-R、FOCoS等)やガラスコアインターポーザの開発が加速している。ガラスは平坦性・寸法安定性・高周波特性に優れ、Intel・Samsung・SKアブソリックス(SKC系)が実用化を競う。日本ではガラス加工(HOYA、AGC、日本電気硝子)、TGV(ガラス貫通電極)加工装置、検査装置などサプライチェーンの裾野が広く、次の投資テーマとして注目される。
投資・M&A視点
インターポーザはAI半導体の供給制約そのものであり、増産投資の恩恵は装置(東京エレクトロン、ディスコ、EVG)、材料(レゾナック、味の素=ABF)、検査(Camtek、オンツー等)に広く波及する。中長期ではシリコンからガラス・パネルへの移行が製造プレーヤーの勢力図を塗り替える可能性があり、ガラス基板関連の提携・買収が2025年以降活発化している。
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