埋め込み型ウェーハレベルボールグリッドアレイ

集積回路のパッケージング技術

埋め込み型ウェーハレベル・ボールグリッドアレイ（eWLB）は、集積回路のパッケージング技術です。パッケージの相互接続は、シリコンチップと成形材料で作られた人工ウェーハ上に施されます。

eWLBは、従来のウェーハレベル・ボールグリッドアレイ技術（WLBまたはWLP：ウェーハレベルパッケージ）をさらに発展させたものです。eWLB技術の主な推進力は、ファンアウトの実現と相互接続配線のためのスペースの拡大でした。

パッケージ生成のすべてのプロセスステップはウェハ上で実行されます。これにより、従来のパッケージング技術（例：ボールグリッドアレイ）と比較して、優れた電気的特性と熱的特性を備えた非常に小型で平坦なパッケージを、低コストで生成することが可能になります。シリコンウェハ上に構築されるすべてのWLB技術では、相互接続部（通常ははんだボール）がチップ上に収まる（いわゆるファンイン設計）のが一般的です。そのため、相互接続部の数が制限されたチップしかパッケージ化できません。

eWLB 技術により、多数の相互接続を備えたチップを実現できます。このパッケージは、従来のウェハレベルパッケージのようにシリコンウェハ上に作成されるのではなく、人工ウェハ上に作成されます。したがって、フロントエンド処理されたウェハがダイシングされ、個片化されたチップがキャリア上に配置されます。チップ間の距離は自由に選択できますが、通常はシリコンウェハ上よりも大きくなります。チップ周囲のギャップとエッジは、ウェーハを形成するために注型コンパウンドで充填されます。硬化後、ダイの周囲にモールドフレームを備え、追加の相互接続要素を搭載できる人工ウェハが作成されます。人工ウェハの構築 (いわゆる再構成) 後、他の従来のウェハレベルパッケージと同様に、チップパッドから相互接続への電気接続は薄膜技術で行われます。

この技術により、パッケージ上に任意の数の配線を任意の間隔で追加することが可能になります（ファンアウト設計）。そのため、このウェーハレベルパッケージング技術は、チップ面積が不足し、必要な数の配線を適切な間隔で配置できない場合など、スペースに制約のあるアプリケーションにも適用できます。eWLB技術は、インフィニオン、STマイクロエレクトロニクス、およびSTATS ChipPAC Ltd.によって開発されました。 ^[1]最初のコンポーネントは2009年半ばに携帯電話向けに市場に投入されました。

プロセスステップ

キャリアへの箔のラミネート（ラミネートツール）
ウェハへのチップ配置（ピックアンドプレースツール）
成形（金型プレス）
キャリアの剥離（剥離ツール）
フリップ再構成ウェーハ
ボールドロップリフローとウェーハテスト

利点

低コスト（パッケージとテスト）
最小限の横方向パッケージサイズと高さ
優れた電気的特性と熱的特性
パッケージ上で実現可能な相互接続の数に制限はありません
マルチダイおよびスタックパッケージの高い統合可能性
今後のパッケージ標準

デメリット

目視検査が制限されるため、検査と修理が困難
パッケージと基板間の機械的応力は、他のパッケージ技術よりも強く伝達されます。

参照

参考文献

^ “Infineon、ST、STATSがeWLBを開発 | TopNews”. 2021年8月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年8月12日閲覧。

外部リンク

https://web.archive.org/web/20120305094749/http://www.infineonventures.com/cms/en/corporate/press/news/releases/2007/INFCOM200711-013.html
https://content.yudu.com/Library/A1mxrk/3DPackagingFebruaryi/resources/4.htm
https://safe.nrao.edu/wiki/pub/Main/EuropeanMicrowaveWeek08/WFR14-1.pdf
https://web.archive.org/web/20080517033548/http://www.ciol.com/Semicon/Tech-Watch/News-Reports/Infineon,-ASE-intro-eWLB-package-technology/131107101404/0/
http://www.statschippac.com/services/packagingservices/waferlevelproducts/~/media/Files/Package%20Datasheets/eWLB.ashx 2016年3月3日アーカイブ、Wayback Machineより
https://www.amkor.com/go/packaging/all-packages/cspnl/
http://www.wsdmag.com/Articles/ArticleID/19576/19576.html
eWLBが大成功を収めるフランソワーズ・フォン・トラップ、2009年11月30日アーカイブ：2012年3月4日Wayback Machine
https://ieeexplore.ieee.org/document/4147210
https://web.archive.org/web/20110703111509/http://141.30.122.65/Keynotes/6-Plieninger-ESTC_Keynote_20060907.pdf
https://web.archive.org/web/20090728202431/http://annualreport2008.infineon.com/de/template.asp?content=innovationen
Seung Wook Yoon 他「eWLB（埋め込み型ウェハレベル BGA）の熱および電気特性評価」、Electronic Components and Technology Conference (ECTC)、2010

[1] “Infineon、ST、STATSがeWLBを開発 | TopNews”. 2021年8月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年8月12日閲覧。