新型アンダーフィル材料、チップレットのファンアウト・ウェハーレベルパッケージングで高性能化を実現

2026年7月5日

Semiconductor Packaging News グローバル

概要

次世代の高性能チップレット統合を可能にする、ファンアウト・ウェハーレベルパッケージング（FOWLP）向けの新しいアンダーフィル材料が開発されました。この材料は、微細なギャップへの優れた充填性、低応力特性、および高い信頼性を兼ね備えています。これにより、AIプロセッサやHPC（高性能コンピューティング）向けチップレットの集積度と電気的性能を飛躍的に向上させ、半導体業界のさらなる進化を加速させます。

詳細

主要成果

次世代の高性能チップレット統合を可能にするため、ファンアウト・ウェハーレベルパッケージング（FOWLP）に特化した新しいアンダーフィル材料が開発されました。この画期的な材料は、微細なギャップへの卓越した充填性、封止後の応力発生を最小限に抑える低応力特性、そして長期にわたる高い信頼性という、3つの主要な性能を高いレベルで兼ね備えています。これにより、AIプロセッサやHPC（高性能コンピューティング）向けチップレットの集積度と電気的性能を大幅に向上させ、半導体パッケージング技術の新たなベンチマークを確立します。

技術・臨床詳細

微細ギャップ充填性: 非常に狭いチップ間ギャップやバンプ下空間へも、ボイドなく均一に充填できる低粘度・高流動性を有しています。これにより、高密度なチップレット配置における接合品質を最大化します。
低応力特性: 硬化時の体積収縮と熱膨張係数（CTE）を最適化することで、チップレットにかかる機械的応力を最小限に抑えます。これにより、チップの損傷やパッケージの反りを防ぎ、歩留まり向上と信頼性確保に貢献します。特定のシミュレーションでは、従来のアンダーフィルと比較して応力を約20%低減したと報告されています。
高信頼性: 熱サイクル、高湿環境、外部からの衝撃に対する優れた耐性を備え、チップレット統合デバイスの長寿命化と安定動作を保証します。これは、ミッションクリティカルなアプリケーションにおいて特に重要です。
プロセス適合性: 標準的なFOWLPプロセスに容易に組み込むことができ、迅速な硬化時間により生産スループットの向上に寄与します。

背景・業界文脈

半導体業界では、ムーアの法則の限界が囁かれる中、チップレット技術とFOWLPなどの先進パッケージング技術が、AI、HPC、データセンターといった高性能アプリケーションの進化を牽引する鍵となっています。FOWLPは、高いI/O密度と優れた熱管理性能を提供しますが、複数の微細チップレットを密に統合するためには、高品質なアンダーフィル材料が不可欠です。従来のアンダーフィル材料では、微細ギャップへの充填不足やチップへの応力集中といった課題があり、高性能化のボトルネックとなっていました。

今後の展望

この新しいアンダーフィル材料の登場は、FOWLPによるチップレット統合の可能性を大きく広げ、次世代AIプロセッサやサーバーCPUの性能向上に直接貢献するでしょう。これにより、計算能力の飛躍的な向上、消費電力の削減、そしてデバイスの小型化が実現され、自動運転、クラウドコンピューティング、エッジAIなど、様々な先端技術の発展を加速させます。今後、この技術は、さらなる多層化、異種統合が進む半導体パッケージングの標準的な材料となることが期待され、半導体エコシステム全体の競争力を強化する重要な要素となるでしょう。

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