パッケージ基板とは半導体チップとプリント基板をつなぐ中間基板。

役割：

・信号配線

・電源供給

・チップ固定

・熱分散

電子機器の中ではチップとマザーボードの橋渡しをする。

半導体製品は

・チップ

・パッケージ基板

・プリント基板　の3層構造。

流れ：

チップ　→　パッケージ基板　→　システム基板

この構造が電子機器の基本。

高性能チップで使われる基板。

ABFとはAjinomoto Build-up Filmという絶縁材料。

特徴：

・微細配線

・高多層構造

・高信頼性

CPUやGPUなど高性能プロセッサの標準基板。

先端チップでは配線数が膨大。

そのため

・10層

・20層

・30層以上の多層基板が使われる。

層数が増えるほど

・信号配線

・電源安定性　が改善する。

パッケージ基板でも微細化が進む。

代表指標：

・ライン幅

・スペース

近年では10µm以下の配線も使われる。

これは高密度チップ接続のため。

RDLとはRedistribution Layer

チップの接続位置を外部配線へ再配置する層。

役割：

・チップ接続拡張

・Fan-outパッケージ

・高密度接続

先端パッケージでは重要な技術。

AIチップでは

・高電流

・高信号速度

・巨大チップが問題になる。

そのため基板には

・低ノイズ

・低遅延

・高電流対応が求められる。

AIチップではHBM（High Bandwidth Memory）が使われる。

HBMでは

・GPU
・メモリをシリコンインターポーザで接続する。

これは2.5Dパッケージ技術。

代表企業：

・Ibiden（日本）

・Shinko（日本）

・Unimicron（台湾）

・Nan Ya PCB（台湾）

日本企業は高性能基板で強い。

AIブームでパッケージ基板が不足。

原因：

・HBM需要

・GPU需要

・製造設備不足

このため基板が半導体供給のボトルネックになることもある。

次世代技術。

・ガラス基板

・高周波基板

・光インターポーザ

・液冷パッケージ

半導体性能はパッケージと基板で決まる時代になっている。

・パッケージ基板はチップとシステムの橋渡し

・ABF基板が高性能チップの標準

・微細配線と多層化が進む

・AIチップでは基板性能が重要

・日本企業が高性能基板で強い

１．パッケージ基板の役割は何か？

２．ABF基板が使われる理由は何か？

３．AIチップで基板技術が重要になる理由は？

 

 

 

 

コラム監修：角本 康司 (オーティス株式会社)
語学留学や商社での企画開発を経て2011年にオーティス株式会社入社。経営企画部を中心に製造・技術部門も兼任し、2018年より代表取締役として事業成長と組織強化に努めている。

 

※本記事は教育・啓発を目的とした一般的な技術解説であり、特定企業・製品・技術を示すものではありません。