先端パッケージング向けガラスパネル
大面積ガラスパネル(510×515mm、600×600mm)。CoPoSパネルレベルパッケージング、TGVインターポーザ、アンテナ・イン・パッケージ用途に適用。ホウケイ酸塩、溶融石英、無アルカリグレードで、CMP表面仕上げ。
概要
ガラスパネルは、先端半導体パッケージングにおける次のパラダイムシフトであり、円形の300mmシリコンウェーハから一辺500mm以上の方形ガラスパネルへと移行します。510×515mmでは、1枚のガラスパネルが300mm円形ウェーハの4.5倍の有効面積を提供し、面積利用率は95%以上(円形基板では約65%)。この根本的な幾何学的優位性は、量産におけるダイ当たりコストの20~30%削減に直結します。
GINECHIPは、ホウケイ酸塩、溶融石英、無アルカリグレードのガラスパネルを供給しており、CMP研磨済みの表面はTGV形成、RDLメタライゼーション、異種統合にそのまま対応します。当社のパネルは510×515mmから650×750mmまでの標準サイズで提供され、特殊用途向けにカスタム寸法も可能です。すべてのパネルは、CTE検証、TTV/ワープ干渉計測、表面粗さAFM、パーティクル検査を含む厳格な計測を受けます。
ガラスパネルグレード
Borosilicate Glass Panels
CTEマッチングCTEが3.25 ppm/Kのホウケイ酸ガラスパネル——シリコン(2.6 ppm/K)とほぼ同一です。CTEの一致により、熱サイクル中のシリコンインターポーザおよびチップレットとの低応力統合が可能になります。最大510×515mmのパネルサイズは、300mm円形ウェーハの4.5倍の有効面積を提供し、パネルレベルパッケージング(PLP)フローにおけるダイ当たりコストを大幅に削減します。
Fused Silica Panels
低損失RF高純度溶融石英パネルは、ほぼゼロのCTE(約0.55 ppm/K)と超低誘電損失(tan δ < 0.001)を備えています。信号完全性が最重要となるmmWaveアンテナ・イン・パッケージおよびRFインターポーザ用途に最適です。卓越した熱安定性により、高温TGVメタライゼーションおよび多層RDL処理中の反りを排除します。
Alkali-Free Glass Panels
ディスプレイグレードAN100およびEAGLE XG無アルカリガラスパネルは、フラットパネルディスプレイ製造用に開発され、現在は先端半導体パッケージングに応用されています。CTEは約3.8 ppm/Kで、Gen 6+ガラス生産ラインから受け継いだ優れた厚さ均一性と表面品質を備えています。TGV形成およびCuめっきプロセスに対応します。
技術仕様
| パラメータ | 仕様 |
|---|---|
| 材料 | Borosilicate glass, Fused silica, Alkali-free glass (AN100, EAGLE XG) |
| パネルサイズ | 510×515mm, 600×600mm, 650×750mm (custom available) |
| 厚さ | 0.3mm – 1.1mm (standard), 0.1mm – 3.0mm (custom) |
| CTE (20–300°C) | 3.2 – 8.5 ppm/K (grade-dependent) |
| TTV | ≤ 5μm (panel), ≤ 2μm (wafer) |
| 表面粗さ(AFM RMS) | < 1.0nm (CMP finish), < 0.5nm (advanced CMP) |
| ワープ | ≤ 50μm per 515mm panel edge |
| 誘電率 | 4.0 – 5.5 at 1 MHz (grade-dependent) |
| 誘電正接 @ 1 MHz | < 0.005 (borosilicate), < 0.001 (fused silica) |
| 透過範囲 | > 90% from 310nm to 2,700nm (borofloat grade) |
| 歪点 | 525°C (borosilicate), 1,000°C+ (fused silica) |
| 表面仕上げ | CMP, fire-polished, lapped, or as-cut |
| エッジ品質 | Ground, polished, or chamfered edges |
| 梱包 | Interleaved cleanroom paper, vacuum-sealed cassette or panel cassette |
アプリケーション
ガラスパネルはCoPoSアーキテクチャにおける中核基板として機能し、従来の円形シリコンインターポーザを方形パネルに置き換えます。510×515mmのパネルフォーマットは95%以上の面積利用率を達成し、300mmウェーハの約65%に対して、基板当たり4.5倍以上のダイを実現します。TGV(ガラス貫通ビア)メタライゼーションが垂直相互接続を提供し、ガラス表面上の多層RDLがチップレット間の信号を配線します。
ガラスパネルにレーザー加工またはウェットエッチングで形成されたTGVは、2.5Dおよび3Dパッケージング向けの低損失RFインターポーザを提供します。ガラスの低い誘電率(4.0–5.5)と低い誘電正接は、シリコンインターポーザと比較して信号減衰を低減し、mmWave、RFフロントエンドモジュール、高速デジタル相互接続に特に魅力的です。
超低誘電損失(溶融石英グレード)のガラスパネルは、5G mmWaveおよび6Gアンテナ・イン・パッケージモジュールにとって最適な基板です。高アスペクト比のTGVを形成できる能力により、ビームフォーミングICを統合したコンパクトなアンテナアレイが可能になり、ガラスの寸法安定性がパネル全体にわたるアンテナ素子の精密な配置を保証します。
ファンアウト・パネルレベルパッケージングは、ガラスパネルの大面積フォーマットを活用して、複数のICをモールド再構成パネルに埋め込みます。ガラスキャリアは、モールディング、RDL形成、チップラスト実装プロセス中の機械的サポートを提供します。処理後、ガラスパネルはパッケージアーキテクチャに応じて、永久インターポーザとして保持するか、または剥離することができます。
集積光導波路(イオン交換またはレーザー描画による)を備えたガラスパネルは、単一基板上で電気配線(Cu RDL)と光配線(導波路)を組み合わせたフォトニックインターポーザを実現します。この共集積は、コパッケージドオプティクス(CPO)および高帯域光I/O用途に不可欠です。
高い熱安定性と電気絶縁性を備えた厚膜ガラスパネル(0.7~1.1mm)は、EVトラクションインバータ、産業用モータドライブ、系統連系コンバータの高電圧パワーモジュール用基板として機能します。寄生容量がないため、DBCセラミック基板と比較してスイッチング性能が向上します。
品質と計測
CTE dilatometry(膨張測定)
ASTM E831に準拠した熱機械分析(TMA)を20°C~300°Cで実施。±0.1 ppm/Kの公差でCTE値を認定。多材料スタックにおけるシリコンおよび銅とのCTEマッチングに不可欠。
AFM表面粗さ
1×1μmおよび10×10μmの走査領域での原子間力顕微鏡測定。CMP研磨面<1.0nm RMS、先進CMP仕上げ<0.5nm RMS。RDL密着性が重要な用途向けに、ロットごとのデータを添付。
TTV / ワープ干渉計測
斜入射干渉計による全パネル形状測定。510×515mmパネルでTTV ≤ 5μm、ワープ ≤ 50μm。SEMI MF1530 / MF1390をパネルフォーマット向けに適用。
光学透過分光法
UV-Vis-NIR透過率は200nm~3,300nm。310nm~2,700nmで>90%の透過率を認定(borofloat)。ストリエ、気泡、介在物を検査。
誘電特性評価
1 kHz~10 GHzでの平行平板容量測定。誘電率(εr)および誘電正接(tan δ)をIPC-TM-650 2.5.5.9に基づき認定。RFインターポーザおよびmmWave用途に不可欠。
レーザー表面パーティクルスキャン
SEMI M53に基づく0.3μm感度のパーティクル検査。標準仕様:パネル当たり≤20個。TGVリソグラフィ用途ではより厳しい仕様。
蛍光X線(XRF)
ガラス成分の組成検証。ロット間の一貫性とメーカー仕様への適合を確認。
化学的耐久性試験
耐加水分解性はISO 719、耐酸性はDIN 12116、耐アルカリ性はISO 695に準拠。湿式化学プロセス(TSVエッチング、Cuめっき、レジスト剥離)との互換性を確保。