AIチップのパッケージングが大型化、次はパネル級と光インターコネクトへ！日月光がCPOとガラス基板の最新ロードマップを発表

AIチップの演算能力が高まるにつれ、単にダイサイズが大型化するだけでなく、パッケージ面積、Chipletの数、メモリ帯域、電力供給の要求も同時に増加しており、先進パッケージングプラットフォームはパネル級パッケージングと光インターコネクトへと移行を迫られている。日月光投控（3711）の呉田玉オペレーションズ長は30日の決算説明会で、日月光の310×310ミリメートルの全自動パネル級パッケージング生産ラインは2027年第一四半期に操業開始予定だと明らかにした。CPOについては2026年末に初期的かつ小規模な導入が可能となる見込みだが、ガラス基板は今後12カ月以内に量産化されないとしている。

呉田玉氏は、AIデータセンターが演算密度を高め続けているため、論理チップとメモリにもより大きな帯域が必要となり、パッケージサイズが拡大していると説明した。より大型のダイや多くのChipletを収容するため、業界の直接的な対応策として、より大きなパネルまたはより複雑なCoWoSアーキテクチャの導入が進んでいる。

310×310ミリメートルのパネル級パッケージングは2027年第一四半期に操業開始

市場の関心が高いパネル級パッケージングの進捗について、呉田玉氏は、日月光の310×310ミリメートルの全自動生産ラインは2027年第一四半期に生産を開始すると述べた。

このソリューションは、ファウンドリーパートナーが開発する先進パッケージング技術と直接的な置き換え関係にあるわけではなく、むしろ補完的である。両者の顧客層はほぼ同じであり、パッケージサイズ、配線幅、ピッチなどの技術仕様も類似したニーズをカバーしている。

顧客が最終的にどちらのソリューションを選ぶかは、パッケージング性能だけでなく、入手可能な生産能力、歩留まり、量産スピードも考慮する必要がある。AIパッケージングの供給不足が続く中、現在の市場は単一の技術だけを収容できる状態ではなく、複数の実行可能なソリューションが協力して生産能力のボトルネックを緩和する必要がある。

CPOは2026年末に初期導入、帯域、放熱、歩留まりのデータを取得

パッケージ面積の拡大に加え、データ伝送速度が高まるにつれ、従来の電気信号インターコネクトは消費電力と帯域の制限に直面しており、CPO（共封裝光學）がAIシステムの次なる重要な技術となっている。

呉田玉氏は、CPOは2026年末に初期的かつ小規模な導入が可能になるとし、その時点で帯域、システム性能、放熱改善、歩留まり、コスト効率などの重要なデータが得られ、その後の量産ペースを判断できると述べた。

「電気信号と光信号の混合展開は方向性が確定している。現在の課題は、いつ、そしてシステムアーキテクチャレベルでどのように効果的に実行するかだ」と呉田玉氏は語った。一部の周辺光学部品は長年使用されているが、光インターコネクトをチップや基板の近くに導入するには技術的難易度が大幅に高くなる。これが業界が長年取り組んできたにもかかわらず、まだ全面量産に至っていない理由である。

日月光が提供できるCPOサービスの内容、より明確な収益発生時期、2027年の事業見通しについては、呉田玉氏は明確な数値を示さなかった。約2四半期後、より多くの量産およびシステム検証データが得られた時点で、改めて発表するとしている。

光インターコネクトの次は、電力供給と放熱が次のボトルネックに

呉田玉氏は、パッケージサイズが大型化し、光インターコネクトが異なるシステムレベルに導入された後、電力供給が次に解決すべき課題になると指摘した。関連技術は今後2〜3年で順次展開される見込みである。

日月光は、半導体パッケージング・テストとEMS事業の能力を統合し、単なるパッケージングから光インターコネクト、電力伝送、放熱管理に至るシステムレベルのソリューションへと拡大している。

同社は、EMS側のシステム組立、光学、電源、熱管理の能力と、パッケージング・テスト側の先進パッケージング、テスト、異種集積技術を統合することで、AIシステム全体に対してエンドツーエンドの共同設計が可能になるとし、過去のSiP（システム・イン・パッケージ）の拡大応用の発展モデルを再現できると見ている。

ガラス基板は検証中、今後12カ月は量産化されず

ガラス基板も大型AIパッケージングの潜在的な解決策とされている。従来の有機基板と比較して、ガラス材料は寸法安定性、平坦性、細線加工において発展の可能性を秘めているが、コスト、加工難易度、信頼性、量産歩留まりはまだ検証が必要である。

呉田玉氏は、日月光の研究開発チームが基板サプライヤー、ファウンドリー、顧客と協力し、ガラス基板の技術的実現可能性と経済効果を評価していると述べた。

しかし、日月光は現在、ガラス基板を量産に導入しておらず、今後12カ月以内にも量産化されない。つまり、ガラス基板は中長期的な技術選択肢であり、短期的な先進パッケージングの増産の主力は、既存のCoWoS、フルプロセスサービス、パネル級パッケージング、テスト能力にとどまる。

フルプロセス顧客はGPU、CPU、ASICをカバー

日月光はまた、現在のフルプロセス先進パッケージングサービスの顧客製品構成が、GPU、CPU、ASICをカバーしていると明らかにした。2027年の顧客および生産能力の需要はすでに把握しているが、どの情報を外部に公開できるかを確認するにはまだ時間がかかるとしている。

呉田玉氏は、約1〜2四半期後、日月光が来年のLEAP収益、フルプロセスサービスおよびその他のサービス、パッケージング・テストなどの事業構成についてさらに詳述できる見込みだと述べた。GPU、CPU、ASICの詳細な比率については、歩留まり、システム性能、エンドマーケットの動向を注視する必要がある。