モールド装置とは？半導体の封止工程とTOWAが強い理由をわかりやすく解説

半導体チップは、そのままでは外部の湿気や衝撃に耐えられません。樹脂で包んで保護する工程がモールド（封止）です。

一見すると単純な成形工程ですが、実際には樹脂の流れ方ひとつでチップの中の配線が流されたり、パッケージが反ったりします。しかも近年は、この工程が先端パッケージの実現を左右する存在になっています。

この記事では、モールド装置の役割、トランスファとコンプレッションという2方式の違い、そして世界トップシェアを持つTOWAの動向までを解説します。

モールド装置とは

モールド装置は、チップを樹脂で覆い、封止する装置です。半導体封止装置、モールディング装置とも呼ばれます。英語では molding equipment です。

封止の目的は保護だけではありません。

• 保護：湿気、汚染、衝撃、光からチップを守る
• 放熱：チップが発する熱を外へ逃がす
• 形状の確保：基板に実装できる形にする
• 絶縁：配線どうしの短絡を防ぐ

使われるのは、エポキシ樹脂を主成分とした封止材です。半導体の寿命は、この封止の品質に大きく左右されます。後工程全体の流れは半導体の後工程装置とは？で解説しています。

トランスファモールドとコンプレッションモールドの違い

封止の方式は、大きく2つに分かれます。

比較項目	トランスファモールド	コンプレッションモールド
樹脂の入れ方	溶かした樹脂を金型へ流し込む	金型に樹脂を直接入れてから成形する
樹脂の流動	大きい	ほとんどない
樹脂の使用効率	流路に残る分が無駄になる	ほぼ100％
ワイヤへの影響	流れで変形するおそれがある	影響が小さく細線化に有利
得意な形状	従来型のパッケージ	薄型・大型・ウェハレベル

トランスファモールド｜流し込んで固める

従来から広く使われてきた方式です。TOWAの説明によれば、プランジャ内で一旦溶融した樹脂をキャビティ（型の空間）に充填し、硬化させるという仕組みです。

樹脂を送り込むための流路（ランナやゲート）が必要で、そこに残った樹脂は使われずに廃棄されます。同社は複数の穴から樹脂を供給するマルチプランジャ方式により、樹脂使用効率と成形品質を高めてきたと説明しています。

コンプレッションモールド｜置いてから圧縮する

発想が異なる方式です。TOWAの説明では、キャビティに直接、液状または顆粒状の樹脂を入れ、溶融したところにワークを浸し入れて成形する方法とされています。

流路が不要なため、樹脂の使用効率はほぼ100％になります。同社は、樹脂の流動がほとんどないためワイヤの細線化が可能になり、パッケージの最小化・極薄化にも対応できると説明しています。

適用先として挙げられているのは、ウェハレベルパッケージ、3D NANDフラッシュメモリ、指紋センサーなどです。薄く、大きく、繊細な構造ほどコンプレッションが有利という関係にあります。

なぜ「流れない」ことが重要なのか

2方式の違いの本質は、樹脂が金型の中をどれだけ移動するかにあります。

トランスファでは、樹脂が流路を通ってチップの周囲へ広がります。このとき問題になるのが、チップと基板をつなぐ細い金属線です。

ワイヤは髪の毛よりも細く、封止時にはすでに接続されています。そこへ勢いよく樹脂が流れ込めば、線が押し流されて変形したり、隣の線と接触したりするおそれがあります。これはワイヤ流れ（ワイヤスイープ）と呼ばれる代表的な不良です。

コストを下げるためにワイヤは細くなり、性能を上げるために本数は増えます。細く、多く、密になるほど、樹脂の流れは脅威になります。

コンプレッションモールドが広がったのは、この問題への根本的な回答だからです。流し込まずに、置いてから圧縮する。「流れないなら、流されない」という発想の転換でした。ワイヤボンディングについてはダイボンダーとワイヤボンダーの違いとは？で解説しています。

反りとの戦い

封止工程には、もう一つ避けられない課題があります。パッケージの反りです。

樹脂とシリコンでは、熱による膨張の度合いが異なります。高温で成形した後に冷却すると、両者の縮み方の差によって全体が反ってしまうのです。

反りが大きいと、基板に実装する際に接続不良を起こします。とくに近年は条件が厳しくなっています。

• 薄型化：薄いほど反りやすい
• 大型化：面積が広いほど反りの絶対量が大きくなる
• 複数チップ化：材料の組み合わせが複雑になり、変形が読みにくい

AI向け半導体では、大型のパッケージに複数のチップを載せる構成が一般的です。まさに反りが出やすい条件が揃っている状態といえます。

そのため装置には、温度や圧力を精密に制御し、変形を抑え込む能力が求められます。「樹脂で包む」という工程が、先端パッケージの実現可否を左右すると言われるのはこのためです。

先端パッケージが変えたモールドの位置づけ

かつて封止は、後工程の最終段階に近い「仕上げ」の工程でした。しかし現在、その位置づけは変わっています。

理由は、封止の対象が変わったからです。

• ファンアウト：チップより広い面積に樹脂で成形し、そこへ配線を引き出す
• ウェハレベル・パネルレベル：個片ではなく、ウェハや大きな基板の単位でまとめて封止する
• 複数チップの一体封止：チップレットやHBMを含む構成をまとめて包む

ファンアウトでは、樹脂が単なる保護材ではなく、配線を載せるための土台そのものになります。封止した樹脂の上に配線層を形成するため、成形の平坦性や寸法精度が、そのまま製品の性能に影響します。

さらに、まとめて封止する面積が大きくなるほど、樹脂の充填と反りの制御は難しくなります。大面積を、薄く、平坦に、均一に成形する——これが現在のモールド装置に課された要求です。

金型という「もう一つの製品」

モールド装置を理解するうえで欠かせないのが、金型の存在です。

装置は樹脂を成形する機械ですが、実際にパッケージの形を決めているのは金型です。そして金型は、パッケージの形状ごとに専用で設計・製作されます。汎用品ではありません。

求められる精度も高く、わずかな寸法の狂いが不良につながります。加えて、成形のたびに樹脂と接触して摩耗するため、定期的な手入れや交換が必要です。

そのため主要メーカーは、装置本体だけでなく金型の設計・製作から保守までを手がけます。装置を売って終わりではなく、顧客が製品を変えるたびに金型の需要が生まれる構造です。

この点は、ブレードが消耗品となるダイシング装置や、スラリー・パッドを要するCMP装置と共通しています。後工程の装置ビジネスは、本体と消耗品・治具がセットで成り立っているのが特徴です。

世界シェアと主要メーカー

半導体封止装置は、日本企業が世界を主導している分野です。

企業	国	位置づけ
TOWA	日本	モールディング装置で世界トップシェア
ヤマハロボティクス	日本	モールド装置、金型（旧・アピックヤマダ）
ASMPT	シンガポール・香港	後工程装置を幅広く展開

モールド装置を手がけていたアピックヤマダは、2025年7月1日に新川・PFAと統合してヤマハロボティクス株式会社となりました。封止・接続・組立を一社で提案する体制へ移行しています。各社の位置づけは後工程装置メーカー一覧で整理しています。

TOWAの現状｜減益でも受注は急増

TOWAの2026年3月期は、売上高543億円と過去最高を更新しました。一方で営業利益は69億円と前期比22.1％減、純利益も43.4％減となっています。

減益の要因として説明されているのは、製品構成の変化、次世代の圧縮成形装置の初回納入に伴う一時的なコスト、そして研究開発費の増加です。

ただし、先行きを示す指標は好調です。同期の受注高は595億円で前期比25.6％増、過去2番目の水準に達しました。期末の受注残高も301億円と高い水準を維持しています。AI・データセンター向けを中心に、受注が加速している状況です。

装置メーカーの評価には、当期の利益だけでなく受注高や受注残高が重要になる典型的な例といえます。

次世代機「INNOMS」｜量産コスト半減を狙う

TOWAは2026年5月、次世代のコンプレッションモールディング装置「INNOMS（イノモス）」の販売開始を発表しました。販売開始は2026年8月の予定です。

同社の説明によれば、従来機と比べて量産コストを約50％削減することを目標に開発された装置です。高い生産性、低い消費電力、小さな設置面積という、両立が難しい要素を高いレベルで組み合わせたとされています。

対応範囲は、HBMなどの先端メモリに加え、ロジック、QFN、RFモジュールなど幅広いパッケージに及びます。

注目すべきは、訴求点が「性能」ではなく「コスト構造」である点です。先端パッケージの普及に伴い、封止工程の処理量は増え続けています。1個あたりのコストをいかに下げるかが、装置選定の重要な基準になりつつあることを示しています。

各社の売上規模の比較は半導体製造装置メーカー世界ランキング2026をご覧ください。

よくある質問

モールド装置は英語で何と言いますか？

molding equipment です。トランスファモールドは transfer molding、コンプレッションモールドは compression molding、封止材は encapsulant または molding compound と呼ばれます。

封止に使う樹脂はどんなものですか？

エポキシ樹脂を主成分に、シリカなどのフィラー（充填材）を混ぜた材料が一般的です。フィラーの配合によって、熱膨張の度合いや放熱性、流れやすさが調整されます。装置と材料はセットで性能が決まります。

すべての半導体が樹脂で封止されるのですか？

大半はそうですが、例外もあります。高い信頼性が求められる用途ではセラミックや金属のパッケージが使われ、イメージセンサーのように光を通す必要がある製品では、透明な材料や中空構造が採用されます。

封止の後には何をしますか？

製品名などを刻印するマーキング、余分な部分を切り離す個片化、そして最終テストへと進みます。封止後のパッケージ検査（X線・強度・気密性試験）もこの段階で行われます。テスト工程についてはプローバとテスタの違いとは？で解説しています。

まとめ

• モールドはチップを樹脂で封止し、保護・放熱・絶縁・形状確保を担う工程
• トランスファは流し込む方式、コンプレッションは置いてから圧縮する方式
• コンプレッションは樹脂使用効率がほぼ100％で、ワイヤ流れも起きにくい
• 薄型化・大型化により、パッケージの反りの制御が大きな課題になっている
• ファンアウトでは樹脂が配線の土台となり、封止の精度が性能を左右する
• TOWAが世界トップシェアを持ち、量産コスト約50％減を狙う次世代機を投入する

参考・出典

• TOWA「樹脂成形技術／トランスファモールド・コンプレッションモールド」
• TOWA「次世代コンプレッションモールディング装置『INNOMS』販売開始」（2026年5月11日）
• TOWA「2026年3月期 決算説明資料」（PDF）
• 一般社団法人日本半導体製造装置協会（SEAJ）「半導体製造装置分類表」