AIチップの陰で深刻化する不足
先端チップ基板の製造に必要な装置の一部は納入まで30カ月かかり、重要材料の一部は2027年に需要を約20%下回る可能性があると、ユニマイクロンのS.C. Chien董事長が2026年10月20日、TPCAショーで警告した。AIインフラ構築競争がプロセッサーやメモリーの枠を超え、その下にある高度な配線基板にまで及んでいる理由が、この警告から見えてくる。
目次
エヌビディアは、生産能力の予約契約を通じて台湾のユニマイクロンによる基板生産の拡大を支援している。追加生産は2027年第2四半期に始まり、2028年半ばごろに計画生産能力の全量に達する見通しだ。エヌビディアは日本のイビデン、韓国のサムスン電機とも協力し、3年間で自社製品向け基板の生産能力を現在の2.5倍に引き上げることを目指している。
ABF基板は、プロセッサーの微細な電気接点を、その下にあるはるかに大きな回路基板につなぐ。大型化するAIチップには、より大きく、配線層も多い基板が必要だ。そのため、メーカーが出荷するチップの数を増やす前から、1パッケージ当たりの工場稼働時間と材料の消費量が増える。
J.P.モルガンは、2026年から2028年までのABF需要が年率でそれぞれ34%、39%、40%増える一方、生産能力の増加は約9%から12%にとどまると予測する。買い手は契約期間の長期化、前払い、新工場への支援で対応している。材料を確保し、難度の高い製品を安定して製造できるサプライヤーは、価格交渉力を強めている。
アクセラレーター1基当たりの基板使用量が増える理由
AIアクセラレーターでは、複数の演算チップと高帯域幅メモリー（HBM）の積層体を1つのパッケージに組み込む構成が増えている。基板は、より大型になったこの部品群全体に電気信号を伝え、電力を供給しなければならない。都市が大きくなるにつれて、より広い土地と多層の道路網が必要になるのに似ている。
110×110ミリの基板は、55×55ミリの基板の4倍の面積になる。面積は3,025平方ミリから12,100平方ミリに増える。配線層を増やせば製造負担はさらに重くなる。メーカーは絶縁フィルムを何度も塗布し、微細な接続部を形成して銅配線を作り、各層の位置をそろえなければならない。
J.P.モルガンの推計は、こうした要因が重なる影響を示している。エヌビディアのHopper世代では、基板面積が3,190平方ミリ、配線層は12層だ。後続のFeynman世代について同社が示すモデルでは、基板面積は約18,000平方ミリ、配線層は24層に達する。面積に層数を掛けると、Hopperは38,280平方ミリ、Feynmanは432,000平方ミリとなり、この加工負荷の指標は約11.3倍に増える。
イビデンのロードマップも、基板サイズが着実に拡大する見通しを示す。2026年には90×90ミリ、2028年には110×110ミリ、2030年以降は130×130ミリ以上を目指す。これらは開発目標であり、商業生産は製造の進捗と顧客の承認に左右される。
供給不足はどこまで拡大するか
J.P.モルガンは、製造の複雑さを反映したモデルに基づき、世界のABF需要が2025年の11兆3,080億平方ミリから2028年には29兆5,650億平方ミリに増えると推計する。2028年の需要は2025年の約2.6倍となる。
同行は稼働率が2027年に100%を超え、2028年には130%近くに達すると予測する。実際の意味として、稼働率130%という予測は、供給可能な生産量が100単位なら、顧客が約130単位を求めることを示す。工場は受注をこなしきれず、買い手は納期の遅れを受け入れるか、別のサプライヤーを探すか、生産計画を変更することになる。
別の予測では、ABFの供給不足は2026年下半期に約10%、2027年に21%、2028年には40%超に達する。ゴールドマン・サックスは2027年と2028年の不足率をそれぞれ34%、51%と推計する。各社の推計は需要の前提や不足率の測定方法が異なるが、計画中の増産が高まる需要に追いつけていないという点では一致している。
変化の大部分を占めるのはAIサーバーと高速スイッチだ。J.P.モルガンは、世界のABF需要に占める両者の割合が2024年の26%から2028年には73%に上昇すると予測する。従来型サーバーの需要はより緩やかに伸び、民生用電子機器向けの消費は2024年の水準を下回る。
材料不足が設備の整った工場の足かせに
味の素は、世界のABF絶縁フィルムの推定95%以上を供給している。基板メーカーは銅配線層の間にこのフィルムを挟み込むため、競合するサプライヤー各社に共通する材料となっている。
味の素のフィルム生産は2026年第2四半期にフル稼働し、月産約200万平方メートルに達した。同社は5月、価格を第3四半期から約30%引き上げると顧客に通知した。中国向け出荷も30%削減されたと報じられており、すでに供給元が集中しているサプライチェーンに地域的な制約が加わっている。
熱膨張係数の低いガラスクロスも、もう一つのボトルネックだ。熱膨張係数は、加熱時に材料がどれだけ膨張するかを示す。膨張の少ない材料は、プロセッサーが熱くなったり冷えたりしても大型基板の平坦性を保ちやすくする。
J.P.モルガンは、日本のメーカーである日東紡からのTガラス割当量のうち、ユニマイクロンが35%から40%、イビデンが30%から35%を受け取ると推計する。中小サプライヤーが受け取る割合は、合計で25%から33%とみられる。工場用地や導入済みの設備があっても、こうした割当量が企業の先端製品の供給量を左右しかねない。
Chien董事長が予測した2027年の最大20%の不足は、熱膨張係数の低いガラスクロス、銅張積層板、ABF材料など、一部の重要材料を対象としている。台湾プリント回路協会も、熱膨張係数の低いガラスクロスの供給制約を指摘している。新たな材料工場の稼働開始と増産には時間がかかるためだ。
装置の納期遅延で増産計画が長期化
ユニマイクロンの董事長によると、設備の80%超で納期が延び、そのうち約5分の1は従来の約2倍の期間を要する。一部の重要装置は納入まで最大30カ月かかる。
したがって、工場の建設は増産の一段階にすぎない。メーカーには設備、材料、訓練を受けた従業員、顧客による認定も必要だ。顧客認定とは、生産ラインが顧客の電気的、機械的、信頼性に関する要件を満たす基板を繰り返し製造できると実証することを指す。
J.P.モルガンによる設備分析も、同様の遅れを示している。微細な配線パターンの形成に使う基板用露光装置の受注は、低調だった2025年を経て2026年に回復に転じる。回復期に発注された装置が、顧客認定を経て商業生産に寄与するのは2027年以降と見込まれる。
ユニマイクロンは、こうした日程を早期に調整しようとしてきた。Chien董事長によると、同社のチームは2025年初めにサプライヤーとの増産計画の共有を始め、顧客やその顧客も交えることがあった。10回を超える協議を通じてサプライヤーが将来の需要を把握し、一部は2026年に供給を増やし始めた。
顧客は供給確保に対価を払う
エヌビディア、AMD、クラウドサービス事業者は2028年までの契約を求めている。一方、一部の顧客はサプライヤーに2029年と2030年を見据えた生産能力の計画を要請している。協力には、設備代金の前払い、メーカーへの設備の設置、工場建設費の一部負担などが含まれる。
生産能力の予約料は、新たな生産が始まる前にサプライヤーを資金面で支える。買い手はその見返りとして、将来の生産量への合意済みのアクセスを確保する。この仕組みは、前回の業界投資ブームが2023年から2025年にかけての価格低迷につながった後、メーカーが高額な増産投資に踏み切る助けとなる。
業界推計によると、インテル、エヌビディア、AMDに関連する基板の供給確保契約は約50億ドル、台湾ドルで1,629億ドルに上る。内訳はインテルが推定30億ドル、エヌビディアとAMDがそれぞれ約10億ドルだ。推計で名前が挙がった各社は個別の顧客契約についてコメントを控えており、前払い金や契約条件の詳細は公表されていない。
インテルの最高経営責任者（CEO）、Lip-Bu Tan氏は、基板と生産能力を確保するため複数の顧客が前払いをしたと述べている。景碩科技（Kinsus）は3年から5年の供給契約を締結したという。ただし現時点で、事業に占める割合は比較的小さい。同社は既存工場の予約だけでなく、顧客に増産資金の負担を求めたい考えだ。
新たな数十億ドル規模の投資先
ユニマイクロンの年間設備投資予算は、追加の197億台湾ドルの配分を受け、340億台湾ドルから537億台湾ドルに増えた。同社は納期の長い設備についても、176億台湾ドル分の発注を追加した。この設備発注は別個の購入契約であり、建設や生産のスケジュールと併せて考慮する必要がある。
イビデンは2026年度から2028年度にかけて5,000億円を投資し、AIサーバー向け基板の生産能力を2024年の2.8倍にする計画だ。サムスン電機はABF生産の拡大に12億ドルを投じ、2027年第3四半期の量産開始を目指す。
サムスン電機はまた、韓国の世宗と釜山に専用ラインを設ける複数年契約をエヌビディアと結び、2026年に納入を開始する予定だ。契約対象には演算チップセットとネットワークスイッチの両方が含まれる。両社は投資額や費用の分担方法を明らかにしていない。
景碩科技は生産能力と設備の拡大に235億台湾ドルを承認した。2026年には80億台湾ドルを投じる計画で、そのうち60億台湾ドルをABFに充てる。その後、別枠で196億台湾ドルのプロジェクト予算も追加した。南亜電路板（Nan Ya PCB）は、多層大型基板向け工場に468億台湾ドルを投じる計画だ。
景碩科技は四半期当たりのABF生産能力を、約4,000万個から2029年までに8,000万個へ倍増させることを目指している。この計画に必要な用地は確保しているが、さらなる増産には追加の用地が必要だという。臻鼎科技（Zhen Ding）の子会社、Leading Interconnectは、2030年までに深圳工場の建物を7棟超に増やす計画だ。
歩留まりの改善は装置の増設と同じくらい重要
大型基板は平坦性の維持が難しい。銅、樹脂、ガラス繊維、シリコンは温度変化に伴い、それぞれ異なる割合で膨張する。そのため反りが生じ、微細な配線層の位置合わせが難しくなり、検査に合格する完成品の割合が下がることがある。
歩留まりとは、検査に合格する製品の割合だ。歩留まりが60%の生産ラインでは、100個を加工して合格品を60個生産できる。歩留まりの改善は、まったく新しい工場を建設しなくても実用可能な供給量を増やせるが、後に不合格となる製品の加工にも設備の稼働時間は費やされる。
業界推計では、インテルのEMIBパッケージングに使う基板の歩留まりは約45%で、サプライヤーは2026年第4四半期に50%、2027年第1四半期に60%を目指している。EMIBは小型のシリコンブリッジでパッケージ内のチップを接続する技術で、基板の製造に高度な要件が課される。
Chien董事長は、AIチップの電流が1,000アンペアを超える点も指摘した。その電流を供給しつつ、電気ノイズを抑え、信号品質を保ち、熱を管理するには、サプライヤーがシステム設計の早い段階から参加する必要がある。ユニマイクロン、南亜電路板、景碩科技は大型化・高複雑化する製品を開発しており、臻鼎科技はAIサーバー向けの先端基板と相互接続技術の能力を拡充している。
ガラスとセラミックは中長期的な選択肢
非常に大型のパッケージが抱える寸法安定性と熱の課題に対応するため、ガラスコアとセラミックインターポーザーの開発が進んでいる。コアは基板を支え、インターポーザーはチップ間の高密度接続を担う。両者はパッケージ内で異なる役割を持ち、製造工程も異なる。
ユニマイクロンは先端パッケージ基板に加え、ガラスコアとセラミックコアの技術にも取り組んでいる。南亜電路板はガラス基板を試作し、熱膨張率が1℃当たり100万分の3未満のコア材料を開発している。景碩科技はパッケージング企業とともに、ガラスやセラミックの工程開発に参加している。
ガラス繊維で強化した有機基板には、すでにガラスクロスが使われている。ガラスコアでは、中央の支持構造をガラスに置き換えるため、内部を貫通する接続部の形成や製造欠陥の管理に新たな手法が必要となる。サプライヤーは、製造が難しいレイアウトを技術者が避けられる自動配線や設計ルールの導入も進めている。
開発日程は目先の供給不足の時期を越えている。TSMCのパネルレベルパッケージング技術CoPoSは、2027年に試験生産、2028年下半期に量産を開始する予定だ。同社のガラスコア技術は、商業規模での生産が2030年以降になると見込まれる。したがって2028年までは、既存の有機ABF基板が増産の大部分を担う。
注視すべき時期と経済性
台湾プリント回路協会と工業技術研究院は、世界の基板生産額が2025年に前年比18.5%増の147億5,000万ドルとなり、2026年には32.3%増の195億1,000万ドルに達すると予測する。より広い基板市場全体で、1年間に47億6,000万ドル増える計算だ。
今後の主な節目は、投資が供給逼迫を緩和し始める時期と、製品の複雑化によって逼迫が再び強まる可能性を示している。
- 2026年第4四半期：サプライヤーはEMIB基板の歩留まり約50%を目指す。
- 2027年第1四半期：EMIB基板の歩留まり目標を約60%に引き上げる。
- 2027年第2四半期：エヌビディアの予約契約に支えられたユニマイクロンの追加生産能力が稼働を始める見通し。
- 2027年第3四半期：サムスン電機はABF増産分の量産開始を目指す。
- 2028年半ば：ユニマイクロンの予約分の増産能力が計画どおりの全量に達する見通し。
- 2029年：景碩科技は四半期当たり8,000万個のABF生産能力を目指す。
J.P.モルガンは、次世代アクセラレーター向け基板の平均販売価格が50%を超えるプレミアムを得る可能性があると推計する。材料費の上昇と製造難度の高さが、その増加分の一部を吸収する。材料の割当を安定して確保し、高い歩留まりと顧客認定済みの生産を実現できるサプライヤーほど、供給逼迫を増益につなげやすい。
チップメーカーやデータセンター運営企業にとって、実務上の変化は、より早い段階での調達と製造計画への緊密な関与だ。プロセッサーの投入計画は、その数年前から基板を確保し、材料、装置、生産の日程をそろえられるかどうかに、ますます左右される。
要点
- AIパッケージはチップ1基当たりに使う基板面積と配線層を増やしており、チップ数だけから想定する以上のペースで工場の負荷が高まっている。
- J.P.モルガンは、2026年から2028年のABF需要が年率34%から40%増える一方、生産能力の伸びは約9%から12%にとどまると予測する。
- 装置の一部は納入まで30カ月かかり、一部の重要材料は2027年に供給が20%不足する可能性がある。
- エヌビディアなどの買い手は、将来の生産量を確保するため、予約契約、長期契約、前払いを活用している。
- 大規模な生産能力の増強は2027年と2028年に予定されているが、実際に供給できる量は材料、歩留まり、顧客認定に左右される。
- ガラスやセラミックの技術開発が進む一方、現在の増産の中心は有機ABF基板だ。
