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高性能コンピューティング (HPC) 向け 半導体パッケージング技術動向と今後の展望

高性能コンピューティング (HPC) 向け 半導体パッケージング技術動向と今後の展望

～先端半導体パッケージ技術開発の現状と今後～
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概要

本セミナーでは、高性能コンピューティング (HPC:High Performance Computing) 向け高密度パッケージング技術動向を二人の講師が俯瞰し、その展望を解説いたします。

開催日

  • 2022年5月26日(木) 13時00分 ～ 17時00分

修得知識

  • 半導体業界における先端半導体パッケージ技術開発の重要性
  • 半導体およびそのパッケージング技術の開発経緯
  • 前工程メーカーによる高密度化検討の背景
    • 高集積化=「ムーアの法則」の限界と対策 (FOWLP、CoWoS)
  • 高密度化の弊害の認識と対策
    • 頭 (ウェハー) と身体 (パッケージング) の分離とその対策 (特に応力問題)
  • 半導体封止材料の現状と改革の必要性
    • この40年間は停滞、Chip高密度実装への対応
  • Chip高密度実装への対応策
    • 新規封止技術 (材料、加工法) の開発案

プログラム

第1部 高性能コンピューティング (HPC) 向け最新パッケージング技術動向、チップレット本格化

(2022年5月26日 13:00〜14:30)

　ハイエンドコンピューティングにおける高性能化と低消費電力化の両立は喫緊の課題となっている。その課題解決及びその普及化における重要な要素について切り込む。

  1. 会社紹介
  2. データセンターにおける消費電力の増大
  3. チップレットの本格化
  4. Bridge構造の導入
  5. Fan Out Panel Level Package動向
  6. まとめ
    • 質疑応答

第2部 CoWoS (Chip on Wafer on Substrate) の開発動向と関連材料への要求特性

(2022年5月26日 14:40〜17:00)

　半導体は、高集積化および高密度化により進化してきた。高集積化は半導体配線を微細化し、高密度化は半導体群を密集化し、軽薄短小化・大容量高速化を図る技術である。しかし、21世紀に入り高集積化は「ムーアの法則」通りに進まなくなり、高密度化の検討にも関心が高まってきた。
　前工程メーカー主導で、汎用半導体 (例:スマホ用AP) にはFOWLP、HPC用半導体 (例;高速サーバー用CPU) にはCoWoS技術 (中間基板型PKG、2.X – DP) が提唱され、実用化検討が始まった。しかし、これら技術には技術面および価格面で課題がある (特に、CoWoS) 。HPC用でも古典的技術 (CPU&SSD) を採用した製品が少なくない。また、これら検討は後工程メーカーおよび材料メーカーの関与が少なく、半導体保護 (パッケージング) の技術開発が疎かになっている。例えば、樹脂封止技術はこの40年間停滞している。
　今回、最近の半導体高密度化技術 (特に、CoWoS) の開発経緯等を解説すると共にHPC用半導体のパッケージング技術の課題と対策について説明する。

  1. 半導体の開発経緯
    1. 高集積化と高密度化
    2. CPU;FOWLP、CoWoS (中間基板型)
    3. Memory (並列・積層型:Chip/Array)
    4. コンピュータ;汎用=InFO (高密度PoP) 、HPC用=CoWoS (2.X – DP)
    5. 古典的技術の応用; (CPU&SSD←HDD) n
  2. 半導体の開発動向
    1. FOPKGs=Σ (FOWLPs*FOPLPs) ;FOPKG組合せによる高密度化と課題
    2. CoWoSs;中間基板型CPU&積層型Memoryによる高密度化と課題
    3. 合理的開発;用途・技術力による開発
      • 個人用 (例;スマホ、ノートPC)
      • 一般商業用 (例;汎用サーバ)
      • 情報企業用 (例;クラウド用HPC)
  3. 半導体のパッケージング技術
    1. 開発経緯
      • 封止方法
      • 封止材料
    2. 技術課題
      • 微細化対応
      • 薄型化対応 Macro → Micro&Thin
      • 多数小バンプ接合対応 RDLファースト (RDLoS) ・薄型子基板とChipの工業的接合 VS FOWLP (チップファースト) の並列・積層
    3. 技術改革
      • 保護材料
      • 保護方法
  4. 半導体封止材料の概要
    1. 種類
    2. 組成
    3. 製法
    • 質疑応答
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講師

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主催

サイエンス＆テクノロジー 株式会社
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