「InFO」技術を低コストの高性能コンピューティング（HPC）に応用：福田昭のデバイス通信（331） TSMCが開発してきた最先端パッケージング技術（4）（2/2 ページ）

[福田昭，EE Times Japan]

ネットワークスイッチのモジュールに応用

　TSMCは高性能コンピューティング（HPC）向けに「CoWoS」を開発し、10年を超える量産実績を有する。CoWoSは高速・高周波信号に対応した優れたパッケージング技術だが、1つだけ大きな弱点がある。中間基板（インターポーザ）に巨大なシリコン基板を使うので、製造コストが高くつくことだ。

　モバイル向けのパッケージング技術として開発されたInFOには、パッケージ基板がない。このため製造コストが低い。そこでInFOをベースに、マルチチップ（あるいはチップレット）の搭載を前提にパッケージ基板を追加することでHPC対応を図ったのが、「InFO_oS」である。CoWoSの廉価版ともみなせる。

「InFO_oS」の開発例（初代品と思われる）。左上はパッケージを上から見たところ。2枚のシリコンダイ（チップレット）をまとめたネットワークスイッチ。左下は断面構造の観察像。右はネットワークスイッチ・モジュールの全体像［クリックで拡大］ 出所：TSMC（2020年12月に開催された国際学会IEDMのショートコース「Advanced 3D System Integration Technologies」のスライドから）

「InFO_oS」の概要と構造図。複数のシリコンダイと基板の間を再配線層（RDL）で結ぶ。RDLの配線幅/間隔は最短で2/2μmと細い。RDLの層数は5層。基板とRDLの間は130μmピッチの銅（Cu）バンプで接続する［クリックで拡大］ 出所：TSMC（Hot Chips 33の講演「TSMC packaging technologies for chiplets and 3D」のスライドから）

　InFO_oSの初代品は2018年に量産を開始した。RDL部分の面積は最大でレチクルの1.5倍（1287mm²前後）とかなり大きい。ネットワークスイッチのモジュールとみられる。第2世代品は10枚のチップレットを搭載したモジュールとなる。ロジックのミニダイが2枚、入出力（IO）のミニダイが8枚という構成である。RDL部分の面積はレチクルの2.5倍（51mm×42mm）と巨大化する。基板の大きさは110mm角。2021年の年内には、第2世代品の量産が始まるとみられる。

「InFO_oS」（ネットワークスイッチ向けモジュール）の開発ロードマップ。横軸はネットワークスイッチの性能。縦軸はモジュールの大きさと消費電力［クリックで拡大］ 出所：TSMC（Hot Chips 33の講演「TSMC packaging technologies for chiplets and 3D」のスライドから）

（次回に続く）

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