PCB Blog - IC基板について

IC基板は、高密度、高精度、高性能、小型化、薄型化などを特徴とする集積回路（IC）のベアチップを封止するために使用される。 主な役割としては、チップの搬送、放熱、保護、固定があり、同時にチップとPCBとの間で電子的な接続を行います。一般的に、IC基板はチップを支えるだけでなく、電気的接続の役割も果たしている。

IC基板の技術的特徴には、小型化、高密度化、多機能化、低消費電力化、高信頼性などがあります。現在のマイクロビア開口部の要求値は50～100ミクロン、線幅ピッチは20～50ミクロンに達している。

IC基板は通常、材料、構造、機能によって分類される。主な種類は以下の通り。

リジッドパッケージ基板：主にエポキシ樹脂、BT樹脂、ABF樹脂で作られ、最も広く使用されている。

フレキシブルパッケージ基板：通常、ポリイミド（PI）またはポリエステル（PE）樹脂で作られ、柔軟性と薄さを必要とするアプリケーションシナリオに適している。

セラミックパッケージ基板：アルミナ、窒化アルミニウム、炭化ケイ素などのセラミック材料で構成され、熱安定性に優れ、熱膨張係数が小さい。

IC基板は、移動体通信、カーエレクトロニクス、コンシューマーエレクトロニクスなどの分野で広く使用されている。例えば、5G通信機器では、IC基板は高周波信号伝送をサポートするだけでなく、スマート機器の高性能化に対応するため、優れた放熱性能も必要とされる。

IoTとスマートデバイス市場の急速な発展に伴い、IC基板に対する市場の需要は拡大し続けている。

IC基板の生産は、技術的な障壁、材料の選択、製造工程の複雑さ、市場需要の急速な変化など、複数の制約に直面している。IC基板の生産は、複雑な製造工程と高度な製造装置を伴い、技術的に非常に厳しい。IC基板の製造工程は非常に複雑で、高度な技術サポートを必要とする。技術的障壁が存在するため、一部の小規模企業が市場に参入することは難しく、業界の競争不均衡をさらに悪化させている。

IC基板の製造工程は非常に複雑で、高度な技術サポートを必要とする。製造工程の各段階では、高精度、高密度、安定性を確保しなければならない。

これらの要因は、IC基板の製造歩留まりとコストに影響する。

IC基板の生産だけでなく、非常に重要な生産技術であるICとウェハーの接合技術も関わっており、これに基づいてIC基板とウェハーを組み合わせ、製品の電気的性能を発揮させることができる。

ICボンディング技術とは、主に半導体パッケージング工程でICチップをキャリア基板に電気的に接続するプロセスを指す。

ボンディング技術には、COB（Chip On Board）とフリップチップ（Flip Chip）があり、接続されたチップと基板を効率的に電気的に接続します。

COB（CHIP ON BOARD）：ICソフトパッケージング技術、ベアチップパッケージングまたはボンディング（Bonding）、つまりチップを回路基板に直接貼り付けることで、間接的な接続を極限まで減らすことを実現する。

この技術により、パッケージのサイズを大幅に縮小し、全体的な集積度と性能を向上させることができる。

フリップチップ：チップを表側に反転させ、バンプをキャリア基板に直接接続するパッケージ形態。

この技術では、チップの接点は底面にあり、小さなはんだバンプを介してキャリア基板に接続される。