インターポーザとは

2.5D実装では、複数の半導体チップを「インターポーザ」と呼ばれる中間基板の上に配置し、高密度に接続する構造が用いられます。インターポーザは単なる土台ではなく、チップ間の配線を担う重要な役割を持つ部材です。

ここでは、インターポーザの役割や種類、関連するTSV・RDLについて紹介しています。

インターポーザの役割

インターポーザは、チップと基板の間に配置され、チップ間の微細な配線ピッチを、基板が扱える広いピッチへと変換する役割を担っています。通常の基板だけでは対応できない微細な電極ピッチのチップ同士を、インターポーザを介することで高密度に接続できるようになります。

インターポーザの種類

シリコンインターポーザ

シリコンインターポーザは、シリコンウェハーを基材として配線層を形成したインターポーザです。半導体チップと同じ材料であるため加工精度が高く、微細な配線形成に適していることから、高性能なロジックICやメモリの2.5D実装で広く採用されています。

有機インターポーザ

有機インターポーザは、樹脂基材に配線層を形成した比較的低コストなインターポーザです。シリコンインターポーザほどの微細配線には対応できないものの、材料コストを抑えられるため、コスト重視の製品での採用が検討されます。

ガラスインターポーザ

ガラスインターポーザは、ガラス基材を用いることで、高速通信に有利な低い信号損失と、シリコンより低コストな加工を両立できる技術として近年注目されています。高速伝送が求められる先端パッケージでの活用が期待されています。

TSV（シリコン貫通電極）とは

TSV（Through Silicon Via）は、シリコン基材を垂直方向に貫通する電極を形成し、チップやインターポーザの表と裏を電気的に接続する技術です。シリコンインターポーザでは、上面のチップと下面の基板とをTSVで接続することで、面積を増やさずに配線経路を確保しています。

RDL（再配線層）とは

RDL（Redistribution Layer）は、チップやインターポーザの表面に形成する薄い配線層で、電極の位置を実装に適した配置へと引き回すための技術です。インターポーザ上でチップ間の微細な配線を実現する際、RDLによって配線密度と自由度を高めることができます。

まとめ

インターポーザは、TSVやRDLといった技術と組み合わさることで、2.5D実装における高密度接続を実現しています。委託先を検討する際は、シリコン・有機・ガラスいずれのインターポーザに対応しているか、また求める配線密度に見合った技術力を持っているかを確認することが重要です。

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