味の素ビルドアップフィルム

味の素ビルドアップフィルム（ABF）について

味の素ビルドアップフィルム（Ajinomoto Build-up Film、略称：ABF）は、味の素の子会社である味の素ファインテクノによって開発されたフィルム状の層間絶縁材です。ABFは主に半導体製造に利用され、特にCPUの層間絶縁材として市場シェアを約100％維持しており、電子機器の小型化や高性能化に寄与しています。

概要と研究過程

ABFの起源は1960年代にさかのぼります。その当時、味の素は主にL-グルタミン酸ナトリウムの原料を合成する研究を行っていました。時が経つにつれ、サトウキビを用いた発酵法でのグルタミン酸生成が確立され、これに伴いファインケミカル事業が展開されました。この過程で様々な機能性樹脂が開発され、その中でABFが1999年に実用化され、以来、進化を続けています。

ABFの構造

ABFは3層構造を特徴としており、基盤となるPETフィルムの上に、エポキシ樹脂由来の熱硬化性樹脂を利用した絶縁フィルム層が形成されています。この層の厚さは10〜100μmであり、その上に保護フィルムを重ねることで、安定性と強度を持たせています。ABFの大きな特長は、揮発性溶剤が少なく、作業環境が改善される点であり、さらに厚みの均一性や平滑性が優れているため、高周波での伝送特性を容易に管理できると思われています。

特徴と製造プロセス

ABFは、パッケージのICとプリント基板を接続するためのサブストレートとして広く使用されています。サブストレートに次々とABFを重ね、レーザー加工で穴を開ける工程を経て、銅のめっきを施します。これを繰り返すことで、層ごとに導体層と絶縁層が積み上げられ、ビルドアップ構造が形成されます。

製造においては、金属板を利用したホットプレス機能を持つ真空ラミネータが用いられます。真空積層とホットプレスを組み合わせることで、樹脂表面を滑らかにし、内層基板の細かな段差も良好に処理します。これにより、銅めっきとの密着性が向上し、微細な配線の形成も可能になります。

レーザー加工技術

ABFの層間絶縁材としての特性により、レーザーを用いたマイクロビアの形成が行われます。炭酸ガスレーザーや小径ビア向けのUV-YAGレーザーによる加工が得意とされています。ビア底のスミア処理もスムーズに行えるため、接続の信頼性が高まります。2024年には東京大学と共同で開発したプロジェクトにABFが採用されるなど、その技術が広く認められています。

製品バリエーション

ABFにはいくつかの製品バリエーションが存在し、各々異なる特性を持っています。例えば、GX3は難燃性を確保しつつハロゲンフリーを実現した製品で、CTEは60ppmです。さらに、GX13ではCTEが46ppmに低減されています。GX92は、デスミア処理時のエッチング量を抑え、微細配線形成効率を向上させた製品です。

最近の供給状況

最近では、ソニー・インタラクティブエンタテインメントが製造するPlayStation 5|PlayStation_5（PS5）の供給不足が取り沙汰されています。この問題の一因は、AMDのCPUやGPUの需要が急増し、ABFの供給が追いつかなくなったことです。しかし、味の素はこれに関する報道を否定しています。

このように、ABFは高付加価値の技術を持ち、現代の電子機器製造において欠かせない存在となっています。

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