新しいグローバル半導体共同投資プログラム

かつて最先端だったアプリケーション、例えば人工知能、量子・高性能コンピューティング、ワイヤレスおよび5G通信、仮想現実および拡張現実などが急速に主流になりつつあり、それらが必要とする高性能で低消費電力のチップへの需要が増加しています。

これらの急成長している要求の厳しいアプリケーションをサポートするために、エネルギー節約と性能向上を同時に達成する新しいアプローチが必要とされ、世界中で先進的なパッケージングへの関心と投資が高まっています。

BCGが説明するように、先進的なパッケージングは、電気接点のサイズを小さくすることで、増加し続けるトランジスタ数を収容することが本質的に可能であり、半導体産業の重要なセグメントです。先進的なマルチチップパッケージングは、半導体設計および製造における最も重要な新概念の一つであり、複数のコンポーネントを単一のパッケージに統合します。この変革的なアプローチは、従来の1チップ1パッケージモデルからの脱却であり、半導体の最も重要な技術的および商業的制約に直接対処し、性能と市場投入までの時間を向上させると同時に、製造コストと消費電力を削減します。

先進的なパッケージング技術、例えば2.5Dや3Dパッケージングは、設計とカスタマイズにおいてより大きな柔軟性を提供します。これにより、メーカーは特定のアプリケーションや市場のニーズに合わせた特別なソリューションを作成することができます。また、ロジック、メモリ、センサー、RFモジュールなど、異なるタイプのコンポーネントを単一のパッケージに統合することが可能になり、より複雑で高機能なシステムの作成を可能にします。

要するに、先進的なパッケージングは、半導体産業が直面している性能、サイズ、電力、コスト、統合の課題に対処し、技術の継続的な革新と進歩を可能にするために、重要な役割を果たしています。

共同投資プログラムの追求

第74回年次ECTの史上最高の出席者数は、今日の市場における先進的なパッケージングの関連性を証明しており、ECTは、マイクロエレクトロニクスのパッケージングおよびコンポーネントの科学と技術の進歩に関する世界をリードするフォーラムです。
世界中で、政府は特定の管轄区域内でのインフラの開発と拡大を目的として、マイクロエレクトロニクスのパッケージングおよび半導体産業との共同投資プログラムを積極的に追求しています。

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2024年IEEE電子部品・技術会議（ECTC）では、カナダ、欧州連合、インド、韓国、およびアメリカ合衆国の代表者が、先進的なパッケージング技術とインフラを強化するための多様な目標、枠組み、課題、および成果について共有しました。

ECTC特別セッション北米、アジア、およびヨーロッパの先進電子セクターにおける産業・政府の共同投資の影響を探るをエリック・ユング共同議長と共に共同議長を務めたプシェミスワフ・グロマラは、「政府は、最先端技術へのアクセスを確保し、供給チェーンを保護し、人々に教育と雇用の機会を提供するために、自国の半導体エコシステムを構築する方法を模索しています」と述べました。

プシェミスワフはまた、バイデンのCHIPSおよび科学法案2022年の影響について強調しました。「アメリカ合衆国でCHIPSおよび科学法が導入されたことは、他の場所で類似のプログラムを触発しています。私たちの活気ある特別セッションの講演者は、彼らのプログラムと共同投資について詳細に説明し、国家の半導体およびマイクロエレクトロニクスパッケージングセンターと業界リーダー間のグローバルな協力とパートナーシップの見通しについても議論しました。彼らはまた、知識交換のメカニズム、共同研究イニシアチブ、および相互に有益な成果について概説しました」と彼は述べました。

開発中のCHIPエコシステム

グローバル半導体産業は複雑で常に変化しています。ECTCは、グローバルな先進パッケージング産業に携わる参加者にとって、彼らの目標、多様な戦略、そして実施計画を共有する機会を提供しました。

以下は、その参加者の一部が語ったことです：

カナダ

1984年に69の大学およびカレッジの共同努力により非営利団体として設立されたCMC Microsystemsは、1万人の学術参加者と1,200社の企業との間での連携を促進し、共同で先進的なプロトタイプの設計、構築、テストに取り組んでいます。

ECTCで、CMCの技術副社長であるDavid Lynchは、FABrICという野心的なプロジェクトを発表しました。このプロジェクトは5年間で2億ドルを超える予算を計画しており、CMCと他の14の創設組織が主導して、カナダ製のマイクロチップ製造プロセス、IoT（モノのインターネット）ベースの製品とサービス、および量子技術の開発を加速させることを目指しています。

FABrICは、化合物半導体、マイクロメカニカルシステム（MEMS）、フォトニクス、超伝導体といったカナダの既存の利点を活用し、成長のための出発点としてこれらの分野の専門家と協力して製品を商業化し、知的財産（IP）リソースを共有して、関連するパッケージング戦略を含む国家半導体エコシステムを育成します。

ヨーロッパ

ヨーロッパチップス法は、2023年7月に施行され、欧州連合、加盟国、および民間セクターによって資金提供されており、ヨーロッパにおける最先端のファブへの大規模な投資を促進していますが、特にパッケージングを優先していません。 

ECTC 2024で、スマートシステム統合に関するヨーロッパ協会（EPoSS）のオフィスディレクターであるエリザベス・スタイメッツは、ヨーロッパで進行中および潜在的なイニシアチブの概要を提供しました。これらの中には、先進的なパッケージングのためのヨーロッパ横断的なネットワークを確立し、ヨーロッパ全体のパッケージング能力を向上させるためのロードマップを作成することを目的とした進行中のPack4EU イニシアチブが含まれています。

EPoSSは、ドイツ法に基づいて運営される国際的な非営利団体であり、持続可能な社会のための知的かつ持続可能なスマートシステム技術とソリューションの開発と統合を主導しています。これには、20以上のヨーロッパ加盟国からの主要な産業企業と研究機関が含まれており、これらの分野での努力を調整するためのビジョンと戦略的研究アジェンダを策定するために協力しています。

インド

ラオ・トゥマラ、インド政府の顧問は、インドの半導体産業の現状とその開発のための莫大な潜在力について強調しました。彼はインドの大きく成長している経済、学術界、産業界、政府間の数多くのパートナーシップの機会、熟練した教育を受けた技術労働力、そしてインドおよび海外の学術専門家とのグローバルな協力の可能性を強調しました。 

トゥマラはまた、インドの半導体エコシステムを強化するための政府主導のイニシアチブであるインド半導体ミッション（ISM）についても議論し、インドの戦略的なR&Dの焦点は、大きく急速に成長している市場にサービスを提供するための統合半導体とシステムパッケージングの開発にあると述べました。

韓国

2023年3月に施行された韓国のチップス法は、同国の半導体産業への投資に対して大幅な税制優遇と控除を提供します。韓国の電子通信研究院のKwang-Seong Choiは、韓国企業が優れている技術セグメントに焦点を当てたパッケージングイニシアチブについて説明しました。これには、2.5Dパッケージベースの高帯域幅メモリ（HBM）の最適化、10-40 µmボンディング、ハイブリッドボンディングが含まれます。

アメリカ合衆国

アメリカでは、CHIPS for America Actが2022年に可決され、最先端のロジックやメモリ、そして先進的なパッケージングなどの先端技術に対する施設、設備、製造能力への大規模な投資を引き付けるために390億ドルが認可されました。また、半導体の組み立て、パッケージング、テスト能力を向上させることを目的とした研究開発プログラムに110億ドルが割り当てられました。

そのようなプログラムの一つが、国立先進パッケージング製造プログラムであり、半導体産業における先進パッケージングでのアメリカの技術リーダーシップを達成するための革新を開発することを目指しています。ECTC 2024で、CHIPS for America 研究開発プログラムのR&Dディレクターであるエリック・リンは、先進パッケージングの国際的な風景の文脈の中でこれらのプログラムについて議論しました。彼はアメリカの研究開発目標を概説し、戦略的目標を進めるためにアジア、ヨーロッパ、アメリカスの国際パートナーとの広範な連携を強調しました。

余談ですが、世界をリードする高帯域幅メモリ（HBM）チップ生産者であるSK Hynixは、インディアナ州に39億ドルでアメリカ初の先進パッケージング工場を建設する予定です。

「AI製品向けの最先端の高度パッケージング施設を米国に建設する業界初の企業になれることを嬉しく思います。これにより、サプライチェーンの強靭性を高め、地元の半導体エコシステムの発展に貢献できるでしょう」とSK Hynixの最高経営責任者であるKwak Noh-Jungは述べました。