封止材・アンダーフィルとは
封止材（Encapsulant / EMC: Epoxy Molding Compound）とアンダーフィル（Underfill）は、半導体パッケージにおいてチップを外部環境（湿度・熱・機械的応力）から保護するための重要な材料です。チップレット技術・2.5D/3Dパッケージング・Fan-Out WLP（FOWLP）の普及により、封止材・アンダーフィルへの要求は急速に高度化しています。
封止材（EMC）の種類
トランスファーモールドコンパウンド
エポキシ樹脂をベースにシリカフィラーを高充填したグラニュール状の材料です。従来のQFP・BGA等のパッケージに広く使用されます。フィラー充填率の向上（90%以上）によって熱膨張係数をシリコンに近づける設計が主流です。
液状封止材（LMC）
先端パッケージングや小型CSP向けに、液状のエポキシ樹脂を使用するタイプです。微細ギャップへの充填性に優れ、FOWLP（Fan-Out Wafer Level Package）やフリップチップ実装に適しています。
ウエハーレベル封止材
ウエハーレベルで一括モールドするFan-Out WLPに対応した材料で、低反り性・低応力が重要特性です。
アンダーフィルの種類
キャピラリーアンダーフィル（CUF）はフリップチップ実装後に毛細管現象を利用して充填します。モールドアンダーフィル（MUF）はEMCモールドプロセスと同時充填することで工程を簡略化します。非流動性アンダーフィル（NUF）は実装と同時硬化でさらなる工程削減を実現します。
市場動向
封止材市場はAIサーバー・HBM・先端パッケージングの需要拡大を背景に成長が加速しています。CoWoS・FOWLPなどの先端パッケージングに使用される高機能封止材は従来品より大幅に高価格であり、材料メーカーの収益性向上に寄与しています。世界の封止材市場は2024年時点で約35〜40億ドル規模と推計されます。
主要メーカー
- 住友ベークライト（日本）：世界最大の半導体封止材メーカー。シェア30%以上と推計。
- 信越化学工業（日本）：シリコーン系封止材および液状封止材で高シェア。
- 日立化成（現レゾナック）（日本）：封止材・アンダーフィル両分野に注力。
- Henkel（ドイツ）：アンダーフィル分野でグローバル展開。
- Nagase ChemteX（日本）：液状アンダーフィルに特化し先端パッケージ向けで存在感。
エンジニア視点の考察
封止材・アンダーフィルは「見えない材料」ですが、パッケージの信頼性試験（TCT・HAST）の合否を決定する極めて重要な材料です。3D-ICやチップレット構造では複数の異種材料が積層されるため、各層の熱膨張係数を精密に整合させる材料設計が信頼性の鍵を握ります。日本メーカーが圧倒的なシェアを持つ背景には、長年のすり合わせ技術と半導体パッケージメーカーとの緊密な協業関係があります。先端パッケージング向けの高付加価値品でどれだけ優位性を維持できるかが競争力の焦点です。
