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[반도체]次世代半導体基板向けの“柱”の開発順調、太陽HDが新施設で絶縁材料を進化

작성자お持て成し|작성시간25.10.27|조회수38 목록 댓글 0

次世代半導体基板向けの“柱”の開発順調、太陽HDが新施設で絶縁材料を進化 / 10/27(月) / MONOist

 太陽ホールディングスが策定した、2025~2030年対象の新中期経営計画(以下、新中計)では、半導体産業の中長期的な成長を前提に、エレクトロニクス事業を引き続きコアと位置付けている。その中で、ソルダーレジストの全方位的な事業成長を推進するとともに、次に続く新たな利益の柱となる事業の創出にも取り組む方針を掲げている。

ドライフィルムタイプのソルダーレジスト[クリックで拡大] 出所:太陽ホールディングス

 本稿では、新中計で示されたエレクトロニクス事業の方向性を踏まえ、同事業の中核を担う太陽インキ製造 取締役/技術開発センター長の宮部英和氏に、事業の特徴や戦略、最新の取り組み、そして今後の展望を聞いた。

次世代半導体の要求にも対応するドライフィルムタイプのソルダーレジスト


 エレクトロニクス事業では、ソルダーレジストなどのプリント基板(PCB)用部材をはじめとする電子部品用化学品部材の開発/製造を行っている。ソルダーレジストは、さまざまな電子機器部品を搭載したPCBの表面を覆い、回路パターンを保護する絶縁膜となる。主な役割としては、「不要な部分へのはんだの付着防止」「ほこり、熱、湿気などからの回路パターンの保護」「回路パターン間の電気絶縁特性の維持」が挙げられる。

 宮部氏は「エレクトロニクス事業は、ソルダーレジスト製品の展開を基幹事業に据えており、同製品などの絶縁材料が営業利益全体の大部分を占める。ただし、ソルダーレジスト以外にも層間絶縁材料や感光性カバーレイ、導電性材料といった周辺材料も幅広くラインアップしており、プリント基板に関するさまざまな材料で悩みを抱える顧客が相談しやすい環境を構築している」と話す。

 新中計では2031年3月期の売上高目標として、2025年3月期実績と比べて約51%増の1800億円を掲げ、エレクトロニクス事業ではそのうちの約71%となる1280億円の達成を目指している。エレクトロニクス事業の営業利益に関しては、2025年3月期実績と比べて約82%増となる390億円を掲げている。

 これらの目標達成に向け、同事業では「ソルダーレジスト製品の顧客基盤強化」「迅速な新製品上市の継続」「用途展開の推進」といった3つの柱を中心に展開するとともに、ソルダーレジスト製品に続く利益の柱となる新規事業の創出を推進している。

 顧客が扱う半導体パッケージ基板の変化に関して、宮部氏は「特に半導体パッケージ基板はこれまで、配線の微細化などによりデータ処理性能を向上してきた。しかし、配線の微細化は限界を迎えつつある。そこで、先端半導体パッケージ向けの構造は2.5Dや2.xD、3Dなどの積層体が考案され、さらには複数のICチップ(プロセッサ、HBMなど)を基板上に配置するチップレット化が進んできている。こういった変化に伴い、ソルダーレジストには薄膜化の要求が高まり、その中でさらに高機能化が要求されるようになってきている」と述べた。

 その上で、「当社のドライフィルムタイプのソルダーレジスト製品はこれまで、こういった顧客の要求に応えるべく構築したフィルム化技術によって薄膜化のニーズに対応してきた。現状、当社のドライフィルム製品は、1μmの精度で全体の厚みを均等にでき、高い絶縁性能を発揮する。今後、この薄膜化の流れによって、ソルダーレジストの厚みが薄くなっていくのは避けられない。そこで、当社は精度の高い塗工技術と高機能化対応によって、10μm程度の膜厚でも信頼性の高い製品を開発できる強みを生かして、薄膜化のニーズに応えていく」と強調した。

ガラスコア基板用部材の開発を推進


 「迅速な新製品上市の継続」では、層間絶縁材や感光性カバーレイ、ガラスコア基板用部材、2.5Dインターポーザ用部材などの開発を進めている。

 2.5Dインターポーザでは、構造や実装方法が多数存在しており、構造次第で太陽インキ製造のインターポーザ再配線用絶縁材やソルダーレジストが使用されることを見込んでいる。

 宮部氏は「ガラスコア基板は従来基板の課題を克服できる有望な技術の一つと考えている。当社では関連企業でパートナーシップを結んだ半導体メーカーとともにオーバーコート用のソルダーレジストをはじめとした絶縁材料の開発を推進しており、既に試作品は評価段階に入っている。2030年までに同製品の採用を目指して今後も開発を強化していく」とコメントした。

 最近開発が完了した新製品には、2025年5月20日に本格的な量産開始を発表したパワー半導体向けの放熱ペースト材料「HSP-10 HC3W」がある。

 同製品は、熱伝導材料「サーマルインタフェースマテリアル(TIM)材」として開発されたもので、上から順にヒートシンク、TIM材(HSP-10 HC3W)、基板、パワー半導体から成る「熱がこもらない構造」で利用する。この構造は、パワー半導体から発生した熱が、はんだ、スルーホールへと伝達され、ヒートシンクにより排熱される。部品搭載数の少ない基板の裏面にヒートシンクを設けることで、ヒートシンクの大型化、より効率の高い排熱効果が期待できる。

 さらに、従来のTIM材は基板1つずつに専用の装置などで塗られていたが、HSP-10 HC3Wはスクリーン印刷で複数の基板にまとめて塗工できるため、プロセスコストを減らせる。これらの他に、「無溶剤」「熱硬化性樹脂」「高い絶縁破壊電圧」といった利点も備えている。

 宮部氏は「HSP-10 HC3Wは2026年の年明けに本格量産を開始する予定で、現在は生産体制の構築を進めている。引き合いも得ており、同製品の使用を予定している大手メーカーもおり順調だ。特に評価されている点は、HSP-10 HC3Wの特性と、基板メーカーがスクリーン印刷で複数の基板にまとめて塗工可能なことだ。これにより、基板メーカーで、放熱という付加価値を付けた基板を製造できる」と説明した。

 「用途展開の推進」に関しては、ソルダーレジストの開発などで培った技術を生かし、センサーや微小電気機械システム(MEMS)用の材料、高周波化に対応する部材といった電子部品の開発を進めるとともに、同技術を半導体プロセス材料用途にも展開する。

 「ソルダーレジストで培った技術は将来、基板の絶縁保護膜としてだけではなく、基板に搭載される電子部品にも広く活用できるようになるだろう。例えば、積層チップインダクターなどの高性能なインダクターは、微細加工が必要な多くのチップが重ねられる。こういった多くのチップが積層されるということは、絶縁性があり、かつ薄い絶縁膜が求められる。これらのニーズに応える絶縁材料を開発することで、余計な部材を削減し、高性能インダクターの構造をより効率的にできる可能性がある」(宮部氏)

InnoValleyではアイデアを創出しやすい環境を構築


 層間絶縁材や感光性カバーレイ、ガラスコア基板用部材、2.5Dインターポーザ用部材などの新製品やソルダーレジストの開発は主に、太陽ホールディングス嵐山事業所(埼玉県嵐山町)内の技術開発センター「InnoValley(イノヴァリー)」で行っている。

 InnoValleyは、エレクトロニクス事業の中核企業である太陽インキ製造の技術開発の強化を目的に開設された施設で、地上6階建てで延べ床面積は1万400m2、敷地面積は1万6323m2となっている。同施設は低層(1~3階)にラボエリアが、高層(4~6階)にオフィスエリアが配置されている。

 「太陽インキ製造の技術開発体制は、ソルダーレジストを対象としたチーム、その他基板周辺材料を扱うチーム、要素技術をターゲットとしたチームから成る。要素技術の開発チームでは、新しい化合物を開発したり、新しい反応を用いたメカニズムの絶縁膜を作る技術を開発したりするだけでなく、ドライフィルムタイプのソルダーレジストに向けて塗工技術の開発も行っている。エレクトロニクス事業では研究開発の効率化に向けマテリアルズインフォマティクスのプラットフォームも開発中だ。このプラットフォームを用いて、将来、分子設計やソルダーレジストの組成の検証が行える体制の構築を目指している」(宮部氏)

 また、InnoValleyでは従業員が働きやすい環境の構築にも注力しているという。「技術を発展させ、次世代の製品を開発していくには従業員のアイデアの活用が必要となる。そのため、従業員が働きやすい環境を目指し、嵐山事業所内には保育施設『たいよう保育所』が設置されている他、手ごろな価格でランチやディナーを楽しめる『嵐山食堂』も併設されている。加えて、InnoValleyのオフィスエリアは、おしゃれな内装を採用しているだけでなく、働く場所を自由に選べるABWエリアや、個人作業、打ち合わせ、リフレッシュが行えるスペースも用意し、従業員が自由に発想しやすい環境づくりに努めている」(宮部氏)。

 太陽インキ製造の本社で、主力製品として液状のソルダーレジストを扱う埼玉工場(埼玉県嵐山町)でも、より働きやすい環境の構築を目的に事務棟の改修を進めている他、製造ラインにおいても手作業を減らすべく、自動化を推進している。

 エレクトロニクス事業では現在、2026年の稼働に向け、ドライフィルムタイプのソルダーレジストの製造で必要な生産技術の開発を行う施設の建設を埼玉県鶴ヶ島市で進めている。

 今後の展開に関して、宮部氏は「太陽インキ製造では、業界に先駆けてドライフィルムタイプのソルダーレジストを2000年代に開発した。しかし、本格的に採用が広がったのは2010年代だ。現在はドライフィルムタイプのソルダーレジストがエレクトロニクス事業の営業利益をけん引している。そうした経験も踏まえ、エレクトロニクス事業では今後も、認知拡大に時間がかかっても柱となるような新製品を戦略的に開発していく」と明かした。

MONOist

 

https://news.yahoo.co.jp/articles/49c0d53fde0bc872386bf993378d3ca5bfdf9890?page=1

차세대 반도체 기판을 위한 "기둥"의 개발 순조, 태양 HD가 새로운 시설에서 절연 재료를 진화 / 10/27(월) / MONOist

태양홀딩스가 책정한, 2025~2030년 대상의 신중기 경영 계획(이하, 신중계)에서는, 반도체 산업의 중장기적인 성장을 전제로, 일렉트로닉스 사업을 계속 코어로 자리 매김하고 있다. 그 중에서, 솔더레지스트의 전방위적인 사업 성장을 추진하는 것과 동시에, 다음에 이어지는 새로운 이익의 기둥이 되는 사업의 창출에도 임할 방침을 내걸고 있다.

본고에서는 신중계에서 제시된 일렉트로닉스 사업의 방향성을 바탕으로 동 사업의 핵심을 담당하는 태양잉크 제조 이사/기술 개발 센터장 미야베 히데카즈 씨에게, 사업의 특징이나 전략, 최신의 대처, 그리고 향후의 전망을 물었다.

차세대 반도체 요구에도 대응하는 드라이 필름 타입의 솔더 레지스트
 

일렉트로닉스 사업에서는 솔더 레지스트 등의 프린트 기판(PCB)용 부재를 비롯한 전자 부품용 화학품 부재의 개발/제조를 실시하고 있다. 솔더 레지스트는 다양한 전자기기 부품을 탑재한 PCB의 표면을 덮어 회로 패턴을 보호하는 절연막이 된다. 주요 역할로는 '불필요한 부분에 납땜 부착 방지' '먼지, 열, 습기 등으로부터의 회로패턴 보호' '회로패턴 간 전기절연 특성 유지'를 들 수 있다. 

미야베 씨는 「일렉트로닉스 사업은, 솔더 레지스트 제품의 전개를 기간 사업에 두고 있어 동제품등의 절연 재료가 영업이익 전체의 대부분을 차지한다. 다만, 솔더 레지스트 이외에도 층간 절연 재료나 감광성 커버 레이, 도전성 재료라고 하는 주변 재료도 폭넓게 라인업 하고 있어 프린트 기판에 관한 다양한 재료로 고민을 안고 있는 고객이 상담하기 쉬운 환경을 구축하고 있다」라고 이야기한다.

신중계에서는 2031년 3월기의 매출액 목표로서 2025년 3월기 실적과 비교해 약 51% 증가한 1800억엔을 내걸고, 일렉트로닉스 사업에서는 그 중 약 71%가 되는 1280억엔의 달성을 목표로 하고 있다. 일렉트로닉스 사업의 영업이익에 관해서는 2025년 3월기 실적과 비교해 약 82% 증가한 390억엔을 내걸고 있다.

이러한 목표 달성을 향해서 동 사업에서는 「솔더 레지스트 제품의 고객 기반 강화」「신속한 신제품 출시의 계속」「용도 전개의 추진」이라고 하는 3개의 기둥을 중심으로 전개하는 것과 동시에, 솔더 레지스트 제품에 이은 이익의 기둥이 되는 신규 사업의 창출을 추진하고 있다.

고객이 취급하는 반도체 패키지 기판의 변화에 관해서, 미야베 씨는 「특히 반도체 패키지 기판은 지금까지, 배선의 미세화 등에 의해 데이터 처리 성능을 향상해 왔다. 하지만 배선 미세화는 한계를 맞고 있다. 거기서, 첨단 반도체 패키지용의 구조는 2.5 D나 2.x D, 3 D등의 적층체가 고안되어, 게다가 복수의 IC칩(프로세서, HBM 등)을 기판상에 배치하는 칩렛화가 진행되고 있다. 이러한 변화에 수반해, 솔더 레지스트에는 박막화의 요구가 높아져, 그 안에서 한층 더 고기능화가 요구되게 되고 있다」라고 말했다.

게다가, 「당사의 드라이 필름 타입의 솔더 레지스트 제품은 지금까지, 이러한 고객의 요구에 응할 수 있도록 구축한 필름화 기술에 의해서 박막화의 요구에 대응해 왔다. 현재 당사의 드라이 필름 제품은 1㎛의 정밀도로 전체의 두께를 균등하게 할 수 있어 높은 절연 성능을 발휘한다. 향후, 이 박막화의 흐름에 의해서, 솔더 레지스트의 두께가 얇아져 가는 것은 피할 수 없다. 거기서, 당사는 정밀도가 높은 도공 기술과 고기능화 대응에 의해서, 10㎛ 정도의 막두께에서도 신뢰성이 높은 제품을 개발할 수 있는 강점을 살려, 박막화의 요구에 응해 간다」라고 강조했다.

유리 코어 기판용 부재 개발 추진
 

「신속한 신제품 출시」에서는, 층간 절연재나 감광성 커버 레이, 유리 코어 기판용 부재, 2.5 D 인터포저용 부재등의 개발을 진행시키고 있다.

2.5D 인터포저에서는 구조나 실장방법이 다수 존재하고 있으며, 구조에 따라 태양잉크 제조의 인터포저 재배선용 절연재나 솔더 레지스트가 사용되는 것을 예상하고 있다.

미야베 씨는 「유리 코어 기판은 종래 기판의 과제를 극복할 수 있는 유망한 기술의 하나라고 생각하고 있다. 당사에서는 관련 기업에서 파트너십을 맺은 반도체 메이커와 함께 오버코트용 솔더 레지스트를 비롯한 절연 재료의 개발을 추진하고 있으며, 이미 시제품은 평가 단계에 들어가 있다. 2030년까지 동제품의 채용을 목표로 향후도 개발을 강화해 간다」라고 코멘트했다.

최근 개발이 완료된 신제품에는, 2025년 5월 20일에 본격적인 양산 개시를 발표한 파워 반도체 전용의 방열 페이스트 재료 「HSP-10 HC3W」가 있다.

이 제품은 열전도 재료 써멀 인터페이스 머티리얼(TIM)재로 개발된 것으로 위에서부터 차례로 히트싱크, TIM재(HSP-10HC3W), 기판, 파워반도체로 이뤄진 열이 차지 않는 구조로 이용한다. 이 구조는 파워반도체에서 발생한 열이 솔더, 스루홀로 전달되어 히트싱크에 의해 배열된다. 부품 탑재수가 적은 기판의 뒷면에 히트싱크를 설치함으로써, 히트싱크의 대형화, 보다 효율이 높은 배열효과를 기대할 수 있다.

게다가 종래의 TIM재는 기판 1개씩에 전용의 장치 등으로 칠해져 있었지만, HSP-10 HC3W는 스크린 인쇄로 복수의 기판에 정리해 도공할 수 있기 때문에, 프로세스 코스트를 줄일 수 있다. 이 밖에 무용제 열경화성 수지 높은 절연파괴전압과 같은 이점도 갖추고 있다.

미야베 씨는 「HSP-10 HC3W는 2026년의 연초에 본격 양산을 개시할 예정으로, 현재는 생산 체제의 구축을 진행시키고 있다. 거래도 얻고 있어 동제품의 사용을 예정하고 있는 대기업 메이커도 있어 순조롭다. 특히 평가되고 있는 점은 HSP-10 HC3W의 특성과 기판 메이커가 스크린 인쇄로 복수의 기판에 정리해 도공 가능한 것이다. 이를 통해 기판 제조업체에서 방열이라는 부가가치를 부여한 기판을 제조할 수 있다고 설명했다.

「용도 전개의 추진」에 관해서는, 솔더 레지스트의 개발 등에서 기른 기술을 살려, 센서나 미소 전기 기계 시스템(MEMS)용의 재료, 고주파화에 대응하는 부재라고 하는 전자 부품의 개발을 진행시키는 것과 동시에, 동기술을 반도체 프로세스 재료 용도로도 전개한다.

 

「솔더 레지스트로 기른 기술은 장래, 기판의 절연 보호막으로서 뿐만 아니라, 기판에 탑재되는 전자 부품에도 넓게 활용할 수 있게 될 것이다. 예를 들어 적층 칩 인덕터 등의 고성능 인덕터는 미세 가공이 필요한 많은 칩이 포개진다. 이러한 많은 칩이 적층된다는 것은 절연성이 있고 또한 얇은 절연막이 요구된다. 이러한 요구에 응하는 절연 재료를 개발하는 것으로, 불필요한 부재를 삭감해, 고성능 인덕터의 구조를 보다 효율적으로 할 수 있을 가능성이 있다」(미야베 씨) 

InnoValley에서는 아이디어 창출이 쉬운 환경을 구축
 

층간 절연재나 감광성 커버 레이, 유리 코어 기판용 부재, 2.5 D 인터포저용 부재 등의 신제품이나 솔더 레지스트의 개발은 주로, 태양 홀딩스 아라시야마 사업소(사이타마현 아라시야마쵸)내의 기술개발센터 「InnoValley(이노밸리)」에서 실시하고 있다.

이노밸리는 전자사업의 핵심기업인 태양잉크 제조기술개발 강화를 목적으로 개설된 시설로 지상 6층 규모로 연면적은 1만400m2, 대지면적은 1만6323m2이다. 동시설은 저층(13층)에 랩 에리어가, 고층(46층)에 오피스 에리어가 배치되어 있다.

「태양 잉크 제조의 기술 개발 체제는, 솔더 레지스트를 대상으로 한 팀, 그 외 기판 주변 재료를 취급하는 팀, 요소 기술을 타겟으로 한 팀으로 이루어진다. 요소기술 개발팀에서는 새로운 화합물을 개발하거나 새로운 반응을 이용한 메커니즘 절연막을 만드는 기술을 개발할 뿐만 아니라 드라이필름 타입의 솔더 레지스트를 위해 도공기술 개발도 하고 있다. 전자사업에서는 연구개발 효율화를 위해 머티리얼즈 인포매틱스 플랫폼도 개발 중이다. 이 플랫폼을 이용하고, 장래, 분자 설계나 솔더 레지스트의 조성의 검증을 실시할 수 있는 체제의 구축을 목표로 하고 있다」(미야베 씨)

또, InnoValley에서는 종업원이 일하기 좋은 환경의 구축에도 주력하고 있다고 한다. 「기술을 발전시켜, 차세대의 제품을 개발해 가기 위해서는 종업원의 아이디어의 활용이 필요하다. 그 때문에, 종업원이 일하기 쉬운 환경을 목표로 해 아라시야마 사업소내에는 보육 시설 「대요보육소」가 설치되고 있는 것 외에 적당한 가격으로 점심이나 디너를 즐길 수 있는 「아라시야마 식당」도 병설되고 있다. 덧붙여, InnoValley의 오피스 에리어는, 세련된 내장을 채용하고 있을 뿐만 아니라, 일하는 장소를 자유롭게 선택할 수 있는 ABW 에리어나, 개인 작업, 협의, 리프레시를 실시할 수 있는 공간도 준비해, 종업원이 자유롭게 발상하기 쉬운 환경 만들기에 노력하고 있다」(미야베 씨).

태양 잉크 제조의 본사에서, 주력 제품으로서 액상의 솔더 레지스트를 취급하는 사이타마 공장(사이타마현 아라시야마쵸)에서도, 보다 일하기 쉬운 환경의 구축을 목적으로 사무동의 개수를 진행시키고 있는 것 외에, 제조 라인에 대해도 수작업을 줄일 수 있도록, 자동화를 추진하고 있다.

일렉트로닉스 사업에서는 현재, 2026년의 가동을 향해서 드라이 필름 타입의 솔더 레지스트의 제조로 필요한 생산 기술의 개발을 실시하는 시설의 건설을 사이타마현 츠루가시마시에서 진행하고 있다.

향후의 전개에 관해서, 미야베 씨는 「태양 잉크 제조에서는, 업계에 앞서 드라이 필름 타입의 솔더 레지스트를 2000년대에 개발했다. 그러나 본격적으로 채용이 확산된 것은 2010년대다. 현재는 드라이필름 타입의 솔더 레지스트가 전자사업의 영업이익을 이끌고 있다. 그러한 경험도 근거로 해 전자 사업에서는 향후도, 인지 확대에 시간이 걸려도 기둥이 되는 신제품을 전략적으로 개발해 나갈 것이다」라고 밝혔다.

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