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» 2017年06月06日 11時30分 UPDATE

福田昭のデバイス通信(114) TSMCが解説する最先端パッケージング技術(13):多層プリント基板にICや受動素子などを内蔵する「ESP」技術 (1/2)

本シリーズの最後として紹介するのは「ESP(Embedded Substrate Packaging)」だ。その名の通り、多層プリント基板にICや受動部品を埋め込む技術である。電源モジュールや高周波無線モジュールでの採用が多く、これらモジュールの小型化に貢献してきた。

[福田昭,EE Times Japan]

「部品内蔵基板」のパッケージング技術「ESP」

 2016年12月に開催された国際学会IEDMのショートコース講演(技術解説講演)から、「システム集積化に向けた最先端パッケージング技術(Advanced Packaging Technologies for System Integration)」と題する講演の概要をシリーズでご紹介している。講演者はシリコンファウンダリ最大手のTSMCでシニアディレクターを務めるDouglas Yu氏である。なお講演内容だけでは説明が不十分なところがあるので、本シリーズでは読者の理解を助けるために、Yu氏の講演内容を筆者が適宜、補足している。あらかじめご了承されたい。

 前回は、モバイル分野向けの最先端パッケージング技術の例として、パネルレベルのファンアウトパッケージング技術「FOPLP(Fan-Out Panel Level Packaging)」を解説した。今回は同じモバイル分野向けのパッケージング技術「ESP(Embedded Substrate Packaging)」をご紹介する。なお本シリーズは今回が最終回となる。

モバイル分野向けの主な最先端パッケージング技術。FOWLP、FOPLP、ESPがある。今回はESPをご紹介する。出典:TSMC(クリックで拡大)

 「ESP(Embedded Substrate Packaging)」は、日本では「部品内蔵基板」、あるいは「部品埋め込み基板」と呼ばれることが多い。多層プリント基板(樹脂基板)の内部に、受動部品(コンデンサーや抵抗素子など)あるいは能動部品(半導体チップ)を埋め込む技術である。

 部品を多層プリント基板(樹脂基板)に埋め込むと、埋め込んだ部品の実装占有面積は、実質的にゼロになる。つまり、実装密度が上がる。また埋め込んだ部品の周囲は樹脂によって保護されているので、部品の信頼性が向上する。部品は樹脂によって固定されているので、部品と基板の接続信頼性も高まる。さらに、部品と基板を電気的に接続する距離が極めて短く、基板内の配線によって電磁雑音を遮蔽できるので、高速・高周波信号の伝送特性は非常に良好である。

「ESP(Embedded Substrate Packaging)」の概要。上の図面は受動部品を埋め込んだ構造、下の図面は能動部品(ICチップ)を埋め込んだ構造。出典:TSMC(クリックで拡大)
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