SEMINAR
基礎講座

電気通信機器製造における部品入手リスクについて～半導体や電子部品を取り巻く現況～
片山１．はじめに大輔100億円以上もする高額な製造装置えた。
このような状況の中で、自動車のを工程ごとに購入する必要があり、「半導体不足」のニュースが新聞な生産は急回復してきたが、自動車メ投資金額が膨大化してきている。そどを毎日のように賑わしており、実ーカーのサプライヤー要求事項であのため、ファブレス化（全てのチッ業務においてマイコンをはじめとしる「生産には自動車メーカーによるプ製造をファンドリー企業が請け負て各種半導体が入手困難な状況に直ライン認定が必要」という制約事項う）やファブライト化（最小限のチッ面している。「なぜ、このような事があり、ファンドリー企業側でのフプ製造を自社で行い、一部をファン態が起こっているのか？」を調査す

レキシブルなライン振り分けが困難ドリー企業が請け負う）に舵を切る

ると、多くの事象が複雑に絡み合っとなっている。その結果として車載半導体メーカーが相次ぎ、「水平分た構造的な問題となっている。

半導体メーカー向けの対応が後回し業化」が進展し、製造のみに特化しとなり、車載半導体の供給量が不足たファンドリー企業が勢力を伸ばししたのである（図－１）。ている（図－２）。

（1）半導体不足の直接的原因
まず直接の原因は、台湾TSMC社などファンドリー企業（受託生産専業の半導体メーカー）の生産キャパシティが、スマートフォンやデータセンター向けに加え、コロナ禍の巣ごもり需要を獲得したノートパソコンや大型TV、ゲーム機向けに割り当てられてしまい、コロナ禍で生産が落ち込んだ自動車向けに十分割り

図－２ 垂直統合モデルと水平分業モデル当てられなくなった背景事情がある。
その結果、半導体業界ではファンそこへ、中国のファンドリー企業SMIC社に対する米国政府の制裁で

図－１

半導体不足が発生した流れ

パソコン、スマホ、自動車メーカー同社の顧客が他のファンドリー企業へ流れたことや、旭化成エレクトロ

ドリー企業への依存度が高まった。

（2）半導体不足の間接的原因などのユーザーが、複数社購買によニクス延岡工場とルネサスエレクト

間接的な原因としては、1990年代

るリスク回避発注などを行うとファロニクス那珂工場の火災、そしての半導体業界においては、設計からンドリー企業への発注が倍加する事

2021年の米テキサス州大寒波による製造までをひとつの会社が一貫してになり、「半導体不足」をより誘発し大規模停電の影響など、不幸な事態手掛ける垂直統合型のビジネスモデやすい業界構造となっている。

が重なった事により、ファンドリー

ルが主流であった。

企業の生産キャパシティの限界を超
14Kensetsu Denki Gijyutsu+セミナー（基礎講座）.indd

14

しかし、半導体の製造には数億～

Vol.207 2022. 3

2022/02/28

15:04:14

セミナー

２．半導体の商品寿命（1）ライフサイクル
新商品の一般的なライフサイクルは図－３のように示される。

先端プロセスである５nm、７nm（3）事業再編に伴う生産品種の整理が約半数を占めている。この先端プ

過去20年間において、国内メーカ

ロセスは主にパソコン、スマホ、サーの事業撤退や事業再編が相次いでーバーに搭載されるCPUや通信用いる（図－６）。

LSIに使用される。
一方、産業用機器や車載機器に使われるマイコンは最先端の機能（高この事業再編に伴う生産品種の統廃合により、ディスコン対応を迫られる場面も多く発生している。

速演算性や小型化）よりも低コスト
図－３

ライフサイクルを要求される事から、製造装置の償却 が 進 ん だ 比 較 的 安 価 な28nm～製品開発後、プロトタイプ製造を65nmのレガシープロセスが多く、経て、量産を開始する。その後、需製造開始から約10～15年程度経過し要が減少し始めたら投資回収状況やているプロセスである。

原価性、および供給責任を勘案し製造中止のプロセスへ移行する。

また、プロセスルールが１世代進歩する毎にその製造装置に対する投半導体、特にマイコンにおいては資金額は指数関数的に膨大化しておプロセスルールの微細化がライフサり、その投資に対応出来るメーカーイクルの支配的な要因となる。

数は減少の一途となっている（図－半導体のプロセスルールとは、チ５）。

図－６

ップ内配線の最小単位を表してお国内半導体メーカーの弱体化

３．電子部品り、１世代進歩する毎に約70％に微（1）電子部品の不足細化する。これは面積に換算すると約半分（0.7×0.7＝0.49）になる事か半導体以外にもナイロン樹脂を材ら、同一面積で集積度が２倍となる。

料として使用するコネクタやリレープロセスルールを１世代進歩させなどの電子部品も入手難となっている度に半導体製造装置を全面的に刷新する必要があり、これがライフサ

図－５

イクルの起点となる。
前述の世界最大ファンドリーであプロセスルールの進化と製造メーカーの淘汰（2）サプライヤーの経営体力低下

る。
ナイロン樹脂（ナイロンは米国デュポン社の商標であり、総称としてはポリアミド：PolyAmide樹脂）はる台湾TSMC社の2021年２Qの製造2000年代まで、特に半導体業界でPA66、PA6T、PA610な ど の 種 類

プロセス構成は、同社の投資家向け

は、製造装置に対する投資金額が大があるが、いずれもアジポニトリル

開示資料によると図－４の状況であきいため、コストに占める固定費率を原材料としている（図－７）。

る事が報告されている。

が高い傾向にあった。設備の償却が進むと長く利益を確保できることから、生産打ち切りに至るまでの期間が長い傾向にあった。
2010年代以降、前述の投資金額膨大化や同業他社との競争激化により、利益を確保出来る期間が短くなった。また需要減少期に至るまでの図－４

TSMC社の製造プロセス構成（2021年２Q）

図－７

ナイロン（PA66など）の材料期間も短くなる傾向にあり、結果とこのアジポニトリルの供給メーカして商品ライフサイクルが短縮してーは世界にAscend、Invista、Sol-いる。

vay、旭化成の４社しかなく、慢性

Kensetsu Denki Gijyutsu+セミナー（基礎講座）.indd

15

Vol.207 2022. 3

152022/02/28

15:04:15

的に原材料不足の状態にあった。
2020年後半からの自動車の生産が急回復した事に加え、2021年の米テプロセスで製造されているかを把握

能な限り回避したい事象である。一していれば、このような事故などへ見、不可避にも思える事象ではあるの対応も可能となる。

が、今回述べたように必ず原因があ

キサス州大寒波による大規模停電の影響によりアジポニトリルおよびヘる事象であり、リスクを低減する事（2）使用部品の共通化は可能である。

キサメチレンジアミンの工場が停止

マイコンに代表されるような代替商品のライフサイクルによる生産したことで、ナイロン樹脂全般の不対応に大きなリソースを要する半導中止の場合には、生産中止予告をさ足問題が顕在化したのである。

体については採用部品の共通化を行れることが通例であり、この情報をい、電子回路の設計・開発段階からタイムリーに入手し買い溜め対応す標準部品の採用を第一条件とするよる事によって代替検討の時間が確保う制約を設けておくべきである。

出来る。

（2）電子部品のライフサイクル
代表的な電子部品の一つである積層チップセラミックコンデンサ

基板開発時の個々の事情のみで部事業再編による生産品種の統廃合（MLCC）の場合、製品サイズの小型品選定を行うと、企業全体で見た場の場合には、時事ニュースを日頃か化進展により図－８に示す商品ライ合に採用部品に統一性が無くなり、ら注意深く収集する事や、サプライフサイクルとなっており、需要減少

その部品種類は無作為に増大する。

ヤーからの業界情報などで、半年以期の製品サイズにおいては生産中止

採用部品の種類が多いほど生産中止上前から予測することが可能である。になるリスクが高まる。

部品に該当する確率が高まる。

図－８

MLCCのサイズトレンド

４．今後取るべき方策（1）サプライチェーンの把握

部品の共通化を行う事によって生チェーンを深く知っておく事が重要

産中止による代替対応の数を減らすであると共に、設計・開発段階からと共に、フォーキャスト（予想、見の部品共通化がリスク低減の鍵とな込情報）などに基づく事前手配、集る。最終的には、世の中の変化に素約によるサプライヤーへの発言力増

早く対応する事がリスク低減に結び大、サプライチェーン把握負荷の減付くと考えられる。

少などのメリットも創出できる。
（3）調達ルート複線化
標準化により使用数量の増えた部品については、２社購買を含め調達

半導体や電子部品のひっ迫、またルートの複線化も可能となる。これはサプライヤーの生産品種の整理には、災害等の不可抗力事由により調対応するには、サプライチェーンを達市況が悪化した場合に、一方の調深く知っておくことが重要である。

達ルートが調達不可の時でも他方の例えば、ルネサス社のマイコンは調達ルートが使えるなど、リスク回主に40nmプロセスで生産されるも避の手段にもなり得る。のと28nmプロセスで生産されていまた、サプライヤーの事業再編情るものがある。40nmプロセスはル報や生産中止部品の情報も同時に複ネサス社の那珂工場、28nmプロセ線化する事になり、情報の早期入手スはファンドリーであるTSMC社でも期待できる。

生産されている。那珂工場の火災のような事例の場合、情報入手後に極半導体や電子部品の不足に伴う長れとなる。普段から自社で使用して納期化対応や生産中止対応は、基本いるルネサス社製のマイコンがどの的に利益を生まない作業であり、可Kensetsu Denki Gijyutsu+セミナー（基礎講座）.indd16（かたやまだいすけ：星和電機㈱）【参考文献】・JEITA 統計資料各種、https://www.jeita.or.jp/japanese/stat/electronic/2021/index.htm
・経済産業省、半導体戦略
（概略）
、2021
年６月４日
・TSMC社 財務報告、https://investor.ts
mc.com/japanese/quarterly-results/20
21/q2/、2021年７月15日
・EET Asia、https://www.eetasia.com/
europe-aiming-for-manufacturing-capa
cities-for-2nm/、2021年３月23日

５．おわりにめて迅速な処置を取らなければ手遅

16

いずれにしても、自社のサプライ

Vol.207 2022. 3

2022/02/28

15:04:15