ダイボンド用樹脂ペーストの市場動向

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ダイボンド材は半導体チップ(IC、LSI)をリードフレーム、セラミックスケース、基板等に固着化させるために使用される接合材料である。

半導体のダイボンディングでは、銀ペーストと呼ばれる接着剤やはんだが用いられる。パワーデバイスやオプトデバイスを除けば、大半の半導体チップに接着剤が使用される。ここではダイボンド材として、接着剤用途に使用されるダイボンド用樹脂ペースト(Agエポキシ及びAgポリイミド)を調査対象とする。

■タイプ別構成比と材料特性(2002年ベース)

タイプ 数量ウェイト(%)
Agエポキシ系 92
Agポリイミド系、他 8
合 計 100
出所:富士キメラ総研

ペースト状ダイボンド材はエポキシ系が主流である。ポリイミド系は耐リフロー性等の特性が求められる用途等で採用されている。

銀ペーストは、安価で、耐湿性が高く、弾性率ははんだよりも低く、熱圧着型ワイヤボンダに適用できる耐熱性もあるので、ダイボンド材の中では主流である。

しかし、ICやLSIの高集積化が進み、それに伴って半導体チップが大型化していく中で、ICやLSIとリードフレームとを銀ペーストで接合しようとすると、これをチップ全面に広げて塗布しなければならず、それには困難を伴うという難点がある。

ダイボンドペーストの主剤はエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等が使用され、導電タイプには銀等のフィラー、絶縁タイプにはアルミナ等のフィラーが用いられている。

■用途動向(2002年ベース)

用途名 数量ウェイト(%)
バイポーラIC 51
メモリ 12
ASIC 5
その他 32
合 計 100
出所:富士キメラ総研

ダイボンドペーストの需要量は半導体チップのサイズに依存するため、比較的サイズの大きいバイポーラICやメモリ用途が多い。

■ダイボンドペーストの市場規模推移(2002〜2007年)

●市場規模推移及び予測 (単位:t、%)
  2002年 2003年
見込
2004年
予測
2005年
予測
2006年
予測
2007年
予測
国内販売数量 21.0 22.0 23.0 23.9 24.8 25.7
前年比 104.8 104.5 103.9 103.8 103.6
海外販売数量 36.5 38.2 39.9 41.5 43.1 44.6
前年比 104.7 104.5 104.0 103.9 103.5
合 計 57.5 60.2 62.9 65.4 67.9 70.3
前年比 104.7 104.5 104.0 103.8 103.5
出所:富士キメラ総研

2002年のダイボンドペーストは、数量ベースで57.5t、金額では 115億円の市場である。ペーストタイプは、製品の大幅な技術改良の余地は少ない状況にある。先端パッケージ用途ではダイボンドフィルムに代替する動きがあり、ペーストタイプは高付加価値を維持することは難しい。

ダイボンド材の全体市場は拡大していくが、ダイボンドペーストの2007年市場は、137億円と予測している。ペーストタイプの市場は、高成長は望めないとの見解が強い。

■研究開発・技術動向

企業名 技術開発 製品・技術概要
日立化成
工業
ダイボンディング用
樹脂ペーストを
開発
ダイボンディング用樹脂ペーストは、IC、LSI等の半導体素子とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材を接合する材料(ダイボンディング材)として用いられている。
同社は、比較的低い温度帯で貼付けを必要とする基板に対して、印刷法で容易に供給・塗布できるダイボンディング用樹脂ペーストを開発した。

【製造方法と特徴】
ダイボンディング用樹脂ペーストの製造は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミンを反応溶媒の中で化学反応させ、そこで得られたポリイミド樹脂を印刷用溶剤に溶かし、必要に応じて熱硬化性樹脂、フィラーを加えて樹脂ペーストが製造される。
同ペーストの特徴は、耐熱性及び耐白化性があり、扱いやすく、低応力性及び低温接着性に優れている。また、フィルム状接着剤に比べ基板に対する密着性が向上するため、パッケージへの信頼性が高まる。

【主な適用用途】
ダイボンド用として有機基板等の絶縁性支持基板や銅リードフレームに適しており使用が可能である。また、42アロイリードフレームにも使用できる。
ダイボンディング用樹脂ペーストは、リードフレームの他には、エポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂等のプラスチックフィルム、アルミナ等のセラミックス製の支持部材(板状)等に、樹脂ペーストを印刷法によって供給・塗布し、乾燥することにより接着剤付き支持基板に仕上げている。その後、この接着剤付き支持基板に、IC、LSI等の半導体素子(チップ)を貼り付け、加熱してチップを支持基板に接合することができる。

■参入企業とメーカーシェア(2002年ベース)

メーカー名 数量ウェイト(%)
エイブルスティック 55
日立化成工業 16
住友ベークライト 14
その他 15
合 計 100
出所:富士キメラ総研

ワールドワイド市場ではエイブルスティックの支配力が強く、以下、国内メーカー(日立化成工業、住友ベークライト)が続いている。

ダイボンド材は、他の半導体後工程部材に比べ技術開発の余地が少ないと言われており、部材変更によるメーカーの切り替えが少ない製品である。従って、主要メーカーのシェア変動が少ない市場である。

住友ベークライトの生産拠点は、国内は宇都宮工場、海外はシンガポールの「スミトモベークライトシンガポール」の2拠点で積極的に展開している。

■今後の動向

ダイボンドペーストは、半導体チップ等の接着剤として以前から使用されており、近年では市場は成熟化している。同ペーストは、ダイボンド用フィルムを使用する先端パッケージ以外の半導体デバイス市場において需要増が見込まれる。

参考文献:「2003 エレクトロニクス実装ニューマテリアル便覧」
(2003年5月23日:富士キメラ総研)


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