TECHNOLOGY EXPLAINER
ビルドアップフィルムとは何か
― 厚さ10µmのフィルムが、AI半導体の性能を左右する
半導体パッケージ基板の配線層をつくる、フィルム状の絶縁材料。 地味な部材に見えますが、その物性表を読むと、 高速化・微細化・低反りという要求が互いに衝突している様子がはっきり数値に表れます。
- ビルドアップフィルムとは何か（3行でつかむ）
- なぜ「フィルム」なのか ― 液状からの転換
- 工程のどこで使われるのか
- 要求される性能を、実データで読む
- 素材技術者の視点：数値が語るトレードオフ
- 粗化と平滑のジレンマ
- 供給構造 ― ABFと、広がる参入
- 課題とこれから
- 用語集／参考資料／出典対応表
事実＝メーカーの公表資料に記載のある値（出典リンクあり）
本稿の計算＝明示した前提をもとに本記事が算出した値
未確定／将来＝計画・目標であり、実績が確認できていない事項
1. ビルドアップフィルムとは何か（3行でつかむ）
積水化学工業は、この材料を次のように説明しています事実。
「ビルドアップフィルムは、最先端ICパッケージ基板における微細配線層の形成に用いられる層間絶縁材料です」 （積水化学工業）
- どこに：パッケージ基板のコアの上下に積み上げる「ビルドアップ層」の絶縁部分
- どんな形で：液体ではなく、フィルム（シート）状。貼って硬化させる
- 何のために：銅配線どうしを絶縁し、同時にその配線を作るための下地になる
厚さは薄く、味の素はABF（味の素ビルドアップフィルム）について1層あたり約10 µmと説明しています事実。 積水化学は自社製品の厚みラインナップを20〜100 µm（2.5 µm間隔）で用意しているとしています事実。
「パッケージ基板」編では、基板の構造の中でビルドアップ層とABFを扱いました。 本記事はその絶縁材料そのものを主役にして、物性の数値から読み解きます。 同じ材料を、構造の側からではなく材料の側から見る回です。
2. なぜ「フィルム」なのか ― 液状からの転換
いまでこそ当たり前ですが、この材料はもともと液状のインクでした。 味の素は、フィルム化した理由をこう説明しています事実。
従来の液体インク型の絶縁材料は塗りムラが発生しやすく、気泡が混入し、有害ガスを発生させた。 また「塗る・乾かす」を片面ずつ2回施す必要があり非効率だった。 フィルム化により貼るだけで両面を一度に加工でき、4工程が1工程に短縮された （味の素）。
組成をまったく変えなくても、供給形態を液体からフィルムへ変えるだけで、顧客の工程が4分の1になる。 材料メーカーの価値が「何でできているか」だけでなく「どういう形で届けるか」にあることを、 この事例は端的に示しています。
本記事の第5章では、供給形態の違い（液状／顆粒）が熱物性を通じて製造結果を左右する例も出てきます。 形態は、性能の一部です。
3. 工程のどこで使われるのか
ビルドアップフィルムは、貼って終わりではありません。 この材料自体が、そのあとの加工を受ける対象になります。
- ラミネート：コアや下層の配線の上に、真空下で貼り付ける
- 硬化：加熱して樹脂を硬化させる
- レーザー加工：層間をつなぐマイクロビアの穴をあける
- デスミア・粗化：穴の中の樹脂残渣を除去し、同時に表面を粗くする
- 無電解めっき→電解めっき（SAP）：粗化した面に銅を析出させ、配線を作る
積水化学は、自社のビルドアップフィルムがセミアディティブプロセス（SAP）に適合し、 幅広いプロセスウィンドウで安定して使用可能であるとし、 日本および台湾の複数の基板メーカーおよび主要OSATで量産実績を有すると説明しています事実。
積水化学は自社製品の特長として「良好な埋込性」を挙げています事実。 フィルムを貼る相手は平らではありません。下には銅配線の凹凸があります。 その谷間に隙間なく入り込まなければ、ボイドが残る。 一方で、フィルムは薄く均一であってほしい。「流れてほしいが、流れすぎてほしくない」—— この加熱時の流動性の設計が、ラミネート材料の難所です。
4. 要求される性能を、実データで読む
積水化学工業は、自社のビルドアップフィルム4製品の物性を公開しています事実。 同一メーカーの製品系列を横並びで見られる、貴重なデータです。
| 項目 | NX04H （量産） | NQ07V （サンプル） | QX04 （サンプル） | EL |
|---|---|---|---|---|
| 誘電正接 Df @10GHz | 0.0079 | 0.0038 | 0.0024 | ≦0.0025 |
| 比誘電率 Dk @10GHz | 3.4 | 3.5 | 3.3 | ≦2.5 |
| 熱膨張係数 CTE（25〜150℃） | 24.5 ppm/℃ | 27 ppm/℃ | 15 ppm/℃ | 17〜23 ppm/℃ |
| ガラス転移温度 Tg（DMA） | 205℃ | 183℃ | 177℃ | ― |
| ヤング率 | 8.0 GPa | 10.4 GPa | 14.0 GPa | ― |
| 破断伸び | 2.4% | 2.6% | 2.9% | ― |
| 引張強度 | 100 MPa | 105 MPa | 110 MPa | ― |
| 熱伝導率 | 0.46 W/m·K | 0.46 W/m·K | 0.62 W/m·K | ― |
すべて事実（積水化学工業）。Dk／DfはSplit Cylinder法による10 GHzでの値。NX04Hは量産（HVM）、NQ07VとQX04はサンプル段階とされています。
5. 素材技術者の視点：数値が語るトレードオフ
この表を「どれが一番いいか」という目で読むと、何も見えません。 製品どうしの差分を追うと、設計の意図が浮かび上がります。
① 低誘電化と耐熱性が反対方向に動いている
Dfは 0.0079 → 0.0038 → 0.0024 と3分の1以下に改善する一方、
Tgは 205℃ → 183℃ → 177℃ と28℃下がっています。
誘電損失を下げるには分子の極性を抑え自由体積を増やす方向へ設計しますが、
その方向は一般に耐熱性には不利です。教科書的なトレードオフが、製品系列の数値にそのまま現れています。
② 低熱膨張化と剛性が連動している
QX04はCTEが15 ppm/℃と際立って低く、同時にヤング率が14.0 GPaと最も高い。
無機フィラーの増量で説明がつく組み合わせです（フィラーを増やせばCTEは下がり、剛性は上がる）。
熱伝導率も0.46→0.62 W/m·Kと上がっており、これもフィラー増量と整合します。
③ それでも伸びは落ちていない
フィラーを増やすと普通は脆くなりますが、破断伸びは 2.4% → 2.9% とむしろ向上しています。
引張強度も 100 → 110 MPa。ここが配合技術の見せ場だと読めます。
「高フィラー・低CTE・高剛性でありながら、脆くならない」——
積水化学が強みとして「高いクラック耐性」を挙げているのは、この文脈でしょう事実。
6. 粗化と平滑のジレンマ
ビルドアップフィルムには、物性表には現れないもう1つの難題があります。表面の粗さです。
太陽ホールディングスは、自社の熱硬化型ビルドアップフィルムを 「粗化後の表面状態が低粗度でも高いピール強度を有する、セミアディティブプロセス対応の熱硬化型絶縁フィルム」と説明し、 エポキシ樹脂ベースで高Tg、表面平滑性、めっき銅のピール強度が安定という特徴を挙げています事実 （太陽ホールディングス）。
積水化学は、自社の強みとして「低誘電正接（低Df）、均一なデスミア後の表面粗さ、高いクラック耐性」を挙げています事実。
粗さは、小さければよいものでも、大きければよいものでもありません。 面内でばらつかないことが重要です。
デスミア工程は薬液による処理なので、樹脂の組成や硬化状態が場所によって違えば、削れ方も変わります。 粗さがばらつけば、ある場所では銅が剥がれ、別の場所では配線が細く引けないという事態になります。 平均値ではなく分布を作りこむ——フィラーの粒径分布や分散状態が効いてくる領域です。
7. 供給構造 ― ABFと、広がる参入
この材料の代名詞は、長くABF（味の素ビルドアップフィルム）でした。 味の素は1999年に大手半導体メーカーに採用され、 主要なパソコンのほぼ100%で使われていると説明しています事実 （味の素。 同社の別ページでは約95%と表記されています）。
増産投資
2026年5月7日、味の素と味の素ファインテクノは、岐阜県可児市の可児御嵩インターチェンジ工業団地に新工場用地を取得したと発表しました事実。
| 項目 | 公表内容 |
|---|---|
| 所在地 | 岐阜県可児市 可児御嵩インターチェンジ工業団地 |
| 取得額 | 約12億円 |
| 用途 | ABF（半導体パッケージ向け層間絶縁材料）の生産拠点 |
| 目的 | 生産能力拡大と、BCPの観点からの安定供給体制の強化 |
| 需要見通し | クラウドサービスやAI向けデータセンター、ネットワークなどの需要を背景に高成長が続くと見込まれる |
| 時期 | 2028年着工、2032年稼働開始の予定 |
すべて事実（味の素 2026年5月7日）。
用地取得から稼働まで6年。半導体材料の供給能力は、そう簡単には増えません。 AI向けの需要が急増しても、材料工場は数年単位でしか応えられない—— 供給制約を考えるうえで、この時間感覚は押さえておく価値があります。
参入するプレイヤー
一方で、この領域は一社独占ではなくなりつつあります。 日本企業が複数、それぞれ異なる切り口で製品を出しています。
| 企業 | 公表されている内容 |
|---|---|
| 味の素 | ABF。1999年採用、主要PCのほぼ100%。可児市に新工場用地を取得（2028年着工／2032年稼働予定） |
| 積水化学工業 | 熱硬化型層間絶縁フィルム。低Df・均一なデスミア後粗さ・高クラック耐性を強み。厚み20〜100 µm（2.5 µm間隔）。TOPPAN、Nan Ya PCBを顧客として明記。日本・台湾の基板メーカーおよび主要OSATで量産実績 |
| 太陽ホールディングス | 熱硬化型ビルドアップフィルム「Zaristo 125G」。低粗度でも高いピール強度、SAP対応、エポキシ樹脂ベース、高Tg |
| レゾナック | 感光性層間絶縁フィルム（PV-F）。部品内蔵基板向けに、大きなキャビティ形成と多数のサーマルビア形成に対応 |
すべて事実（各社公表ページ）。用途や狙いが異なるため、単純な競合関係とは限りません。
8. 課題とこれから
(1) さらなる低Df化
積水化学の製品系列では、量産品のDf 0.0079に対し、サンプル品で0.0024まで下がっています事実。 低誘電化の余地はまだあるが、そのたびにTgなど他の物性が対価を払う—— 第5章で見たとおりです。
(2) 大型化・多層化への対応
積水化学は、この材料が「高多層・大サイズのICパッケージ基板において、 伝送損失の低減と反り抑制を両立する絶縁材料」であると位置づけています事実。 大サイズになるほど、反りの抑制は難しくなります。
(3) 新しい土台への対応
「ガラス基板」編で見たとおり、コア層がガラスに置き換わる動きがあります。 ビルドアップ層はその上下に積まれる部分なので、土台が変われば要求も変わります 未確定／将来。 また「PLP」編で見た角形パネルへの移行も、大面積での膜厚均一性という新しい条件を持ち込みます。
(4) 感光性という選択肢
レーザーで穴をあけるのではなく、材料自身が感光性を持って露光・現像で穴をあける—— これは「RDL（再配線層）」編で扱った方式です。 レゾナックが感光性層間絶縁フィルムを製品化していることは、 ビルドアップフィルムとRDL材料の境界が近づいていることを示しています事実。
9. 用語集
- ビルドアップフィルム
- パッケージ基板のビルドアップ層に使うフィルム状の層間絶縁材料。
- ABF
- 味の素ビルドアップフィルム。この分野の代名詞的な材料。
- 層間絶縁材料
- 配線層と配線層のあいだを電気的に絶縁する材料。
- ラミネート
- フィルムを貼り付ける工程。真空下で下層の凹凸に追従させる。
- デスミア
- レーザー穴あけ後の樹脂残渣を薬液で除去する工程。同時に表面を粗化する。
- SAP
- Semi Additive Process。必要な場所にだけ銅を成長させる微細配線形成法。
- ピール強度
- めっきした銅を引き剥がすのに要する力。密着性の指標。
- Df（誘電正接）
- 信号エネルギーが熱に変わる割合。小さいほど高速信号に有利。
- Dk（比誘電率）
- 材料の誘電率。小さいほど信号が速く伝わる。
- CTE
- 熱膨張係数。小さいほど反りに有利。
- Tg
- ガラス転移温度。これを超えると樹脂が軟化する。高いほど耐熱性に有利。
- ヤング率
- 材料の硬さ。高いほど変形しにくいが、応力を逃がしにくい。
- 無機フィラー
- 樹脂に混ぜる微粒子。CTEを下げ、剛性と熱伝導を高める。
- 埋込性
- 下層の配線の凹凸に隙間なく入り込む性質。
- Split Cylinder法
- 高周波での誘電特性を測る方法のひとつ。
10. 参考資料（一次情報）
- 積水化学工業「熱硬化型層間絶縁フィルム」製品ページ — sekisui.co.jp
- 味の素「ABF」イノベーションストーリー — ajinomoto.co.jp
- 味の素「アミノサイエンス®から生まれた絶縁フィルム『ABF』ってなに？」 — story.ajinomoto.co.jp
- 味の素「味の素㈱、味の素ファインテクノ㈱が新工場用地を取得」2026年5月7日 — news.ajinomoto.co.jp
- 太陽ホールディングス「熱硬化型ビルドアップフィルム」製品ページ — taiyo-hd.co.jp
- レゾナック「パワーデバイス部品内蔵基板の放熱設計を自由に！感光性層間絶縁フィルム」 — resonac.com
- レゾナック「先端半導体パッケージの反り抑制と応力緩和に貢献する材料②」2026年5月20日 — resonac.com
11. 主張と出典の対応表（監査）
| 本文の主張 | 根拠 | 区分 |
|---|---|---|
| ビルドアップフィルムの定義、微細ビア形成性・低誘電特性・寸法安定性が重要であること、高多層・大サイズ基板で伝送損失低減と反り抑制を両立する材料であること | 積水化学工業 製品ページ［参考資料 1］https://www.sekisui.co.jp/electronics/ja/semicon/Insulationfilm.html | 事実 |
| 積水化学の4製品物性（Df／Dk @10GHz Split Cylinder、CTE 25〜150℃、Tg DMA、ヤング率、伸び、引張強度、熱伝導率）、厚み20〜100 µm（2.5 µm間隔）、強みは低Df・均一なデスミア後粗さ・高クラック耐性、顧客としてTOPPANとNan Ya PCB、日本・台湾で量産実績、SAP適合、「良好な埋込性」 | 積水化学工業 製品ページ［参考資料 1］https://www.sekisui.co.jp/electronics/ja/semicon/Insulationfilm.html | 事実 |
| Dfが下がるとTgも下がっている、CTEが下がるとヤング率が上がっている、伸びと強度は低下していない、という読み取り | 上記公表値を本記事がプロット・比較した結果。因果関係をメーカーが述べたものではない | 解説 |
| 液状インクは塗りムラ・気泡・有害ガスの問題があり、片面ずつ2回塗る必要があった。フィルム化で4工程が1工程に短縮された | 味の素 ストーリーページ［参考資料 3］https://story.ajinomoto.co.jp/rd/017.html | 事実 |
| ABFは1999年に採用され、主要なパソコンのほぼ100%で使用（別ページでは約95%と表記）、1層あたり約10 µm | 味の素 公表ページ2件［参考資料 2］https://www.ajinomoto.co.jp/company/jp/rd/our_innovation/abf/［参考資料 3］https://story.ajinomoto.co.jp/rd/017.html | 事実 |
| 可児市に新工場用地取得、取得額約12億円、2028年着工・2032年稼働予定、BCPを含む安定供給体制の強化、AI向けデータセンター等の需要を背景に高成長見込み | 味の素 ニュースリリース（2026/5/7）［参考資料 4］https://news.ajinomoto.co.jp/2026/05/20260507-02.html | 事実 |
| 太陽ホールディングスZaristo 125G：粗化後が低粗度でも高いピール強度、SAP対応、エポキシ樹脂ベース、高Tg、表面平滑性、めっき銅のピール強度が安定 | 太陽ホールディングス 製品ページ［参考資料 5］https://www.taiyo-hd.co.jp/jp/products/thermal-curable-build-up-film/ | 事実 |
| レゾナックは感光性層間絶縁フィルム（PV-F）を製品化し、大きなキャビティ形成と多数のサーマルビア形成に対応 | レゾナック 製品ページ［参考資料 6］https://www.resonac.com/jp/solution/PV-F.html | 事実 |
| 粗化と平滑のトレードオフ、粗さの「均一性」がフィラーの粒径分布や分散状態に関わること、フィラー増量がCTE低下・剛性上昇・熱伝導向上と整合すること | 材料工学上の一般的な関係にもとづく解説。特定製品の組成を示すものではない | 解説 |
| ガラスコアやパネルレベル化への対応が今後の条件になること | 本記事の見通し。各社の公表計画ではない | 未確定／将来 |
最終更新：2026年9月20日／出典はメーカーの公式製品ページおよびニュースリリースに限定しています。 図は説明用です。図3のみメーカー公表値をHTML内のベクター図で示し、その他はAI生成概念図です。AI画像は実際の製品外観・構造・寸法比を正確に表すものではありません。