ガラスクロスとは？基板の中の「ガラスの布」の役割と、AIで足りなくなったTガラス・低誘電ガラス

ガラスクロスとは、細いガラス繊維の糸を布のように織ったもので、樹脂をしみこませて基板の芯にする材料です。熱で伸び縮みしにくく、基板を反りにくくします。

AIサーバーが増えて、この地味な布が足りなくなりました。足りないのは、さらに伸びにくい T ガラスと、高速の信号が弱まりにくい低誘電ガラスです。

先に読みたい節 なぜ基板にガラスの布を入れるのか/ふつうのガラス・Tガラス・低誘電ガラスの違い/ガラスコア基板との違い

ガラスクロスとは

なぜ、基板の中にガラスの布を入れるのか

基板の主な材料は、エポキシなどの樹脂です。樹脂は加工しやすい一方で、熱で大きく伸び縮みし、やわらかく反りやすい性質があります。そこに、ガラスクロスを骨組みとして入れます。

日東紡は、ガラスクロスを、ガラス繊維の電気絶縁性・耐熱性・寸法安定性を生かした絶縁用の基材で、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂と組み合わせて使うものと説明しています。厚さは製品によって0.013〜0.180mm と、紙よりも薄いものが中心です。

基板の中で、ガラスクロスはどこにあるのか

ガラスクロスに樹脂をしみこませて半分固めたシートを「プリプレグ」と呼びます。プリプレグを何枚か重ね、両面に銅箔を貼って熱と圧力で固めたものが、基板の芯になる「銅張積層板(CCL)」です。この芯の上に配線の層を積んで、基板ができあがります。

AI向けのGPUのパッケージ基板(ABF 基板)では、芯の部分にガラスクロス入りの層があり、その上下に、ガラスクロスを入れない絶縁フィルム(ABF)と銅の配線を何層も積み上げます。つまり、ガラスクロスは基板の「背骨」にあたる部分を受け持っています。

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ふつうのガラス・Tガラス・低誘電ガラスの違い

AIのチップは大きく、パッケージ基板も大きくなっています。基板が大きいほど、熱による伸び縮みと反りの影響が大きくなるので、伸び縮みしにくい Tガラスが欠かせません。また、AIサーバーの中では、GPUどうしやスイッチの間を非常に速い信号が行き来するので、信号を弱めにくい低誘電のガラスクロスも必要です。

日東紡は、Tガラスを「高密度パッケージ基板に不可欠」とし、AI半導体・通信ASIC・高機能CPU のパッケージ基板に採用されていると説明しています。NEガラスは1990年代に開発し、低誘電ガラスの事実上の標準になってきたとしています。

ガラスクロスとガラスコア基板の違い

名前が似ていますが、ガラスクロスとガラスコア基板は別のものです。

ガラスコア基板は、芯をガラスの板そのものに置き換えて、さらに平らで伸び縮みしにくい基板を目指すものです。いまの基板の芯を支えているのが、ガラスクロスです。

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なぜ、AIでガラスクロスが足りなくなったのか

調査会社 TrendForce は2025年7月、日本のメーカーが低誘電・低熱膨張の高付加価値品に生産を移したことで、ガラスクロスの供給の不足が10%を超え、高級なガラスクロスは最大20%値上げの見込みだと伝えました。台湾の基板メーカーも、Tガラスを使う基板を中心に値上げしたとしています。

日東紡は約150億円を投じて、福島市の拠点に Tガラスクロス・NEガラスクロスなどの生産設備を増やし、いまの生産実績の3倍程度を作れるようにする計画で、稼働は2027年1〜3月の予定と報じられています。

ガラスクロスを支える企業

ガラスクロスは、ガラス繊維 → ガラスクロス → 基板の材料(プリプレグ・銅張積層板) → 基板 → パッケージ、と何段も先の工程に流れていきます。いちばん上流の材料が足りなくなると、その下のすべての工程に影響が広がります。

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まとめ

よくある質問

ガラスクロスのような基板の材料を、半導体の製造と業界の全体の中で位置づけたい方に。本書（SBクリエイティブ）は、前工程・後工程・材料の章に加え、NVIDIAが牽引するAI向け半導体の進化や最新動向も、図解で紹介しています。