ガラスコア基板の加工に適したポリイミドシート、東レ：微細加工とTGVの樹脂充填が可能に

東レは、次世代半導体パッケージに用いられるガラスコア基板の加工に適した「ネガ型感光性ポリイミドシート」を開発した。再配線のための微細加工と貫通ビア電極（TGV）の樹脂充填を同時に実現でき、加工工程の短縮とコスト削減が可能になる。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

厚み10μmで直径10μmのビア加工が可能に、熱応力も低減

　東レは2025年12月、次世代半導体パッケージに用いられるガラスコア基板の加工に適した「ネガ型感光性ポリイミドシート」を開発したと発表した。再配線のための微細加工と貫通ビア電極（TGV）の樹脂充填を同時に実現でき、加工工程の短縮とコスト削減が可能になる。

　データセンターなどに向けた最新の半導体デバイスでは、より高い性能が求められている。これを実現する手法の1つとして、種類が異なる複数のチップを1つのパッケージに集積する技術が注目されている。ここで用いられるパッケージ用基板では、大型サイズや高密度配線への対応が求められている。

　こうした中で注目されているのが、平たん性や電気特性に優れたガラスコア基板だ。ただ、レーザーを用いた従来の加工法では再配線層の微細加工が難しく、熱応力でガラスの割れが生じることや、50μm以下の微細なビアに銅を充填するために長時間を要するなど、実用レベルでは課題もあった。

　新たに開発したネガ型感光性ポリイミドシートは、フォトリソグラフィーによる加工を行うことで微細な配線が形成できる。具体的には、厚み10μmで直径10μmのビア加工が可能となった。また、ポリイミドの樹脂設計により、熱硬化時の加熱収縮をゼロに抑えた。その上、ポリイミドの弾性率を従来の約3分の2に抑え、熱応力によるガラスの割れも低減している。

ネガ型感光性ポリイミドシートの外観と直径10μmビア加工後の断面写真［クリックで拡大］ 出所：東レ

現行品と次世代品における半導体パッケージ構造の技術トレンド［クリックで拡大］ 出所：東レ

　TGVの加工プロセスでもコスト削減を可能にした。具体的には、ボイドレスで樹脂を充填できるようシートの溶融粘度を従来品に比べ約100分の１になるよう設計した。これにより、銅をコンフォーマルめっきしたTGVに、通常の加熱ラミネートプロセスで樹脂を充填することが可能となった。10μm以下の微細なビア加工に対応する。

左が従来の加工方法、右が開発したシートの加工方法［クリックで拡大］ 出所：東レ

TGVの加工プロセス［クリックで拡大］ 出所：東レ

TGVを充填した後のガラスコア基板断面のSEM写真［クリックで拡大］ 出所：東レ

　ネガ型感光性ポリイミドシートは、既にサンプル品の提供を始めた。2026年度にも量産を開始する計画だ。