【告别传统基板】（一）总论：迈向无芯、无基板化时代

相对于与微细化技术一道不断提高性能的半导体芯片，封装技术却依然采用原有的印刷基板技术。不过，近来情况开始有所发生变化。半导体封装摈弃传统印刷基板技术，以求实现高性能、薄型化以及低成本的“无芯”、“无基板”技术悄然兴起。比如无芯基板技术，索尼最近已宣布成功应用于“PlayStation 3”的微处理器中。

（摄影：orion/amanaimages）


“半导体封装技术长期以来一直利用印刷基板技术。现在，与这种旧技术说再见的时刻终于到来了。”一家半导体企业的技术员这样形容封装业界发生的技术变化。这种变化指的是被称为“无芯”和“无基板”的两种技术趋向（图1）。

图1：向无芯、无基板化发展
为实现半导体的高性能化、薄型化和低成本化，业界纷纷开始改进封装基板（转接板）的构造。其趋向包括，从现有的积层基板中去除核心层的“无芯基板”，以及直接去除基板。


无芯是指采用“无芯基板”技术取代半导体封装此前一直利用的积层（Build up）基板（图2）。积层基板采用在支持体——核心层的上下重叠微细布线层（积层层）的构造。对于可形成高密度布线的积层层，其核心层使用传统玻璃环氧树脂印刷基板技术，是导致电气特性劣化的原因之一。尤其是贯穿核心层的镀通孔（PTH）具有较大的电感成分，这是导致半导体芯片电源噪声增大的重要因素。目前，去除核心层的无芯基板的做法“悄然兴起”（某半导体企业的封装技术员）。

图2：无芯基板的构造
由于原来的积层基板通过在支持体——核心层上钻孔形成PTH，间距较大，布线设计自由度较低（a）。在提高电气特性方面存在困难。而无芯基板通过去除核心层，可提高布线的设计自由度和电气特性（b）。图由本站根据凸版印刷的资料制作。


而无基板是指从半导体封装中去除基板。可以说，从不使用基板这一角度来看，该技术完全脱离了传统的印刷基板技术。无基板具体是指，采用半导体工艺技术和积层层形成技术在芯片上形成再布线层，实现与封装基板（转接板）相同的功能。

下回将介绍无芯基板半导体封装技术的主要动向。（未完待续，记者：木村 雅秀）