TSMCはガラス基板パッケージング技術の進展に向けてイビデンおよびイノラックスと提携；CoPoS先端パッケージング検証データを初公開

TradingKey - 6月16日付のDigitimesのレポートによると、TSMC（ TSM）はこのほど、次世代の先端パッケージング技術「CoPoS」において、ABF基板大手のイビデンおよびパネルメーカーの群創光電（イノラックス）と協力し、ガラス基板の適用を共同で検証していることを初めて明らかにした。この動きは、先端パッケージングの競争がウェハーレベルからパネルレベルのプロセスへと拡大していることを示唆している。

市場の反応について、月曜日の米国株式市場でTSMCのADRは4.12%高の441.40ドルで取引を終えた。AIチップ向けパッケージング基板の中核サプライヤーであるイビデンは、MLCC関連株の一斉上昇の恩恵を受け、6月15日には19%超急騰して日中の史上最高値を更新した。しかし、本日は利益確定売りに押され、上昇の勢いを欠いている。

［6月16日のイビデンの株価推移、出所：TradingView］

CoPoSはChip-on-Panel-on-Substrateの略称であり、パッケージングを従来の円形ウェハーレベルのプロセスから、より大面積の長方形パネルレベルのプロセスへ移行させることに焦点を当てている。TSMCの既存のCoWoS技術はレチクルサイズの5.5倍で量産に入っており、2028年までに14倍へと拡大する計画だ。その時点では、約10個の大型演算ダイと20個のHBMスタックの統合が可能になるという。

パッケージサイズの拡大に伴い、従来の有機基板やシリコンインターポーザーは、反りや信号損失といった面でボトルネックに直面している。一方、長方形パネルを用いることで、ウェハーレベルで70%未満だった材料利用率を90%以上に高めることができる。

サプライチェーンの関係者によると、3社による共同検証のシミュレーション結果では、ガラス基板の使用によりパッケージの反りが16%改善し、有効熱膨張係数が19%低下、有効弾性率が31%向上することが示された。電力整合性に関しては、抵抗が27%減少し、インダクタンスも42%低下した。テストサンプルには、厚さ0.8mmのガラスコア基板を使用し、レチクルサイズの5倍のCoWパッケージ仕様で、全体寸法は85x110mmと大型AI向けGPUパッケージのクラスに相当する。テスト中に深刻な反りや剥離は発生しなかった。比較においてTSMCは、ガラス基板は「薄くてCOPに優れる」のに対し、有機基板は「厚くてCOPが劣る」と述べている。

イビデンは現在、エヌビディア（ NVDA）およびAMD（ AMD）のAIチップ向け主要基板サプライヤーであり、岐阜県の工場拡張に向けた5,000億円の投資計画を発表している。群創光電の参画は、パネルメーカーがガラス基板分野に参入する重要な節目と業界では見られている。パネルメーカーは大サイズガラスの加工において本来の強みを持ち、既存ラインの改造により、ウェハーの数倍の面積を持つ基板を扱うことが可能になる。

TSMCの魏哲家（C.C. Wei）会長は6月初旬の株主総会で、同社がCoPoSのパイロットラインを構築済みであり、2～3年以内に大規模量産を実現する見通しであることを明らかにした。業界関係者は、ガラス基板の本格採用には、貫通ガラスビア（TGV）への銅充填や大面積の反り制御、歩留まりの向上といった核心的な技術課題の解決が依然として必要であると指摘している。