人工知能（AI）半導体の需要が急増しサーバー用基板の物量は増えているが、韓国のプリント配線板（PCB）業界の表情は明るくない。Samsung Electro-MechanicsとLGイノテックは工場稼働率が高くても原価負担が急速に膨らみ、収益性が圧迫される構造だ。
1日に韓国PCB&半導体パッケージング産業協会によると、韓国の主要基板メーカーを対象にした調査で、今年に入り金と銅の購入価格は年初比でそれぞれ約50%、30%急騰した。問題は、この上昇分を納入単価に即時反映できない企業が半数を超えた点である。基板は顧客企業と長期供給契約を結んだり四半期単位で価格を調整する場合が多く、原価が先に跳ね上がり単価は遅れて調整される局面が生じやすい。
金と銅は半導体基板に不可欠な素材だ。銅は回路を形成する銅箔と配線層の中核材料で、金は接点の信頼性を高めるためのめっきなどに使われる。AIアクセラレーターやデータセンター向けの高仕様基板であるほど回路がより高密度になり層数が増える傾向があり、精密工程に必要な素材の使用量が増大する。ここに高止まりする為替が重なり、輸入原材料比率が高い企業は負担がさらに増える。供給量が増えても原価がより速く上昇し、収益性を削る状況だ。
証券業界の分析を総合すると、PCB製品の全体生産原価に占める銅の比率は約18%から20%水準と推定される。もっとも、銅を加工し在庫を保有するためにかかる費用まで勘案すると比率はさらに高まる。PCB基板の種類によっては高電流が必要な部品や厚い銅膜が必要な場合があり、銅価格の負担がより大きくなる。
Samsung Electro-Mechanics、LGイノテックなど主要企業の生産現場では、銅価格の急騰による収益性への打撃がさらに大きいとの分析だ。韓国の大手素材企業の関係者は「PCB企業のうち特に汎用品比率が高い大企業は収益性の圧迫がより大きくならざるを得ない」と述べ、「AIサーバー用半導体基板の場合は納入価格が上がっているため相対的に衝撃は小さいが、当該分野はまだイビデンなど日本企業が圧倒的な地位を占めている」と説明した。
このように既存のPCB事業構造の限界が明確になる中、業界の視線は次世代半導体パッケージング素材であるガラス基板へ移っている。ガラス基板は従来のプラスチック系基板より耐熱性が高く反りが少ないため、高集積チップに必要な超微細回路の実装に有利だと評価される。信号損失を抑えてデータ伝送性能を引き上げる余地があり、電力効率も改善できるとの期待がある。何よりも、工程難度が高いため初期市場を先取りすれば単純な単価競争から脱し、製品ミックスを高度化できる点が魅力とされる。
ただしガラス基板にはなお乗り越えるべき課題も多い。ガラス内部を貫通する微細孔の加工とめっき、大面積工程での歩留まり確保、破損と亀裂の管理といった課題を同時に解決する必要がある。装置と工程条件が安定化するまでは、量産スピードとコスト競争力がカギとなる可能性が大きい。
Samsung Electro-Mechanicsはガラス基板の開発と生産体制の構築に乗り出し、サムスン電子は長期的にシリコンインターポーザーをガラスインターポーザーに置き換える技術を準備中である。SKCとLGイノテックも北米の顧客企業への対応と試作品開発を通じ、市場の先取りを狙っている。