パネルレベルパッケージングとは

THEME 06 後工程・パッケージ · 後工程・先進パッケージングPanel Level Packaging

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パネルレベルパッケージングとは、円形のウェーハの代わりに角形の大型パネルを土台としてパッケージを組み立てる方式です。 四角い製品を、四角い板から取ります。

後工程は長くウェーハの形を引き継いできました。しかし円から四角を切り出す限り、縁のムダが残り続けます。パッケージが大きくなるほど、この損が積み上がります。

円から四角を切り出すと、ムダが費用になる

土台の形

円形の300 mmウェーハから四角いパッケージを切り出すと縁にムダが残ります。角形の大型パネルなら、四角い製品を四角い板から取れます。

最大 300 mm 径の円形のシリコンウェーハ上に配線パターンを形成し、そこからなるべく大きな四角形のコア基板を切り出しても、切り出し枚数が少なくムダな部分も多く生じ、製造コストが高くなります¹。形の不一致が、そのまま費用になります。

日本電気硝子は、515 × 510 mm のガラスコア基板およびガラスセラミック基板の提供を進めています²。

同じ6,640 mm²でも、ウェーハで4個、600 mm角で40個

取り数の実数

300 mm ウェーハから 4 個のコア基板が、600 mm 角のガラス基板からは 10 倍の 40 個取れます。

ラピダスが検討する 6,640 mm² のコア基板は、300 mm ウェーハから 4 個、600 mm 角のガラス基板からなら 10 倍の 40 個を取れます¹。

大型の高品質ガラス基板は液晶パネルの製造エコシステムを通じて調達でき、大型基板に配線パターンを描く装置やハンドリング・搬送の装置のベースも既にあります。

大きくするほど、平坦性と剛性が要る

従来の樹脂製コア基板は、複数の半導体チップを搭載した場合や基板を大きくした場合に変形するという剛性上の課題を持ちます³。日本電気硝子は、無機コア基板が有機材料ベースの基板と比較して電気的特性・剛性・平坦性で優れるとしています²。

面積が広がるほど、同じ反り率でも端の変位は大きくなります。土台を大きくする話と、材料を替える話は同じ流れの中にあります。

液晶の製造エコシステムを借りる

AGC は、無アルカリガラスを使った 500 mm 角相当パネル、もしくは 300 mm 径のウェーハ形状のパッケージ用ガラス基板を製品化しています¹。一般的なガラスに含まれるアルカリ成分はパッケージ内のデバイスや製造装置を汚染するリスクがあり、応用によっては無アルカリガラスが求められます。

既に確立されている液晶パネルの製造エコシステムが、ガラス基板の実用化のハードルを下げています。新しい土台を、既存の設備で回す道筋です。

取り数と引き換えに、反りと精度と1枚の損失を引き受ける

角形のパネルへ移れば取り数が増え、1 個あたりの費用が下がります。その代わり大面積の反りと寸法精度が新しい課題になります。液晶の設備を借りれば投資は軽いものの、半導体が求める清浄度と精度へ合わせ込む作業が要ります。パネルを大きくするほど取り数は増えますが、1 枚を損なったときの損失も増えます。

よくある質問（FAQ）

パネルレベルパッケージングとは何ですか？

円形のウェーハの代わりに、角形の大型パネルを土台にしてパッケージを組み立てる方式です。

なぜ角形にするのですか？

円形ウェーハから四角形を切り出すと、取り数が少なくムダな部分も多く生じるためです。

取り数はどのくらい変わりますか？

6,640 mm² のコア基板は、300 mm ウェーハから 4 個、600 mm 角のガラス基板から 40 個取れます。

どのくらいの大きさのパネルですか？

日本電気硝子は 515 × 510 mm を、AGC は 500 mm 角相当パネルを製品にしています。

設備は新しく作るのですか？

既に確立されている液晶パネルの製造エコシステムを通じて、大型の高品質ガラス基板を調達できます。

何が難しいのですか？

面積が広がるほど反りと寸法精度の要求が厳しくなります。日本電気硝子は、剛性と平坦性で無機コア基板が優れるとしています。

ウェーハレベルは無くなりますか？

用途で使い分けます。小さなパッケージや既存の設備で足りる製品では、ウェーハレベルが引き続き合理的です。

比較・違いを学ぶ

ファンアウトパッケージとは── 同じ流れの実装方式
ガラス基板とは── パネル化を支える材料
反り制御とは── 大型化で厳しくなる課題
ウェーハあたりコストとは── 取り数が響く指標

出典

3件を表示

1
東京エレクトロン：TELESCOPE magazine 注目が集まる「ガラス基板」の最新動向tel.co.jp a b c
2
日本電気硝子：半導体パッケージ用無機コア基板とは？neg.co.jp a b
3
日本電気硝子：ニュースリリースneg.co.jp ↩