2024년 6월 5일
제품 정보

글라스 세라믹 코어 기판 "GC Core™" 개발

고속, 무크랙, 경제적인 미세 관통홀(비아) 가공 달성

　일본전기유리 주식회사(본사: 시가현 오쓰시, 사장: 기시모토 사토루)는 차세대 반도체 패키지에 사용될 것으로 기대되는 유리 세라믹 코어 기판(이하 GC Core™)을 개발했습니다

유리 세라믹 코어 기판 "GC Core™"
당사 개발 GC Core™(GCC-1:□300×t04mm) 비아메카닉스(주) 레이저 가공기로 가공함

개발 배경

　최근에는 데이터센터에 대한 수요 증가와 제너레이티브 AI 등의 확산으로 인한 데이터 통신량이 증가함에 따라 이를 지원하는 인프라에 사용되는 반도체에는 더욱 높은 성능과 낮은 전력 소비가 요구되고 있습니다
반도체 성능 향상을 위한 회로 소형화 및 칩렛※1보드의 크기를 늘리고 보드의 크기를 늘려 대응하는 것이 필수적입니다 그러나 기존의 수지 코어 보드※2소형화가 어려울 뿐만 아니라, 반도체 칩을 여러 개 실장하거나 기판을 대형화할 경우 기판이 변형되는 등 강성 문제도 있다
이러한 이유로 수지 코어 기판을 대체할 차세대 소재로 전기적 특성, 강성, 평탄성이 우수한 유리를 이용한 코어 기판 개발이 진행되고 있습니다 최근 개발한 GC Core™는 유리분말과 세라믹분말의 복합재료로 이루어진 코어기판입니다 유리로 이루어진 코어기판의 특성과 미세한 관통홀(비아) 가공이 용이한 신소재입니다

유리 세라믹 코어 보드 GC 코어 채택 위치

일본전기유리가 개발한 GC Core™의 특징

①CO2레이저로 드릴링 가능
전면과 후면에 형성된 미세한 금속배선을 전기적으로 연결하기 위해서는 코어보드에 미세한 관통홀(비아)을 형성해야 합니다

균열 없음 및 고속 가공
일반 유리 기판용, CO2레이저로 구멍을 뚫을 때 일정 비율로 균열이 나타나 보드가 손상될 수 있습니다 GC Core™는 세라믹의 특성을 가지고 있습니다※3

경제적, 대량 생산원가 절감 기대
일반 유리기판의 경우 크랙을 방지하기 위해 레이저 가공과 에칭을 통해 홀을 형성하는 것이 일반적이나, 이 방법은 기술적으로 어렵고 공정 시간이 소요되며 자본 투자가 필요합니다 GC Core™는 널리 사용되는 CO입니다2레이저 기계로 드릴링 작업을 할 수 있어 경제적이며 대량 생산 비용이 절감됩니다

(왼쪽) 개발된 GC Core™의 미세한 관통 구멍(비아) (오른쪽) 구멍의 단면 이미지
ø75μm, 피치 250μm, 기판 두께 04mm(가공 속도: 20,000홀 이상/min), Via Mechanics(주) 레이저 가공기를 사용하여 가공

②낮은 유전율 및 소산탄젠트
글라스-세라믹 소재는 당사에서 자체 개발한 LTCC 소재(저온 동시소성 세라믹)를 사용하며 유전상수와 유전정접을 가집니다※4낮으므로 신호 지연 및 유전 손실이 줄어듭니다

③ 기판을 더 얇게 만들 수 있음
GC Core™는 유리 기판보다 강도가 높아 기판을 더 얇게 만들 수 있어 반도체의 박형화에 기여합니다 또한 깨지기 어렵기 때문에 반도체 패키지 생산 공정에서의 취급성이 향상됩니다

④요구에 맞게 사양 변경이 용이함
GC Core™는 유리와 세라믹의 구성 및 혼합 비율을 변경하여 귀하의 요구에 맞는 특성을 얻을 수 있습니다 유전 특성이 뛰어난 저유전율 타입은 물론, 수지 기판의 열팽창에 맞춘 고팽창 타입, 강도가 뛰어난 고강도 타입 등 폭넓은 용도에 사용할 수 있는 기판을 개발할 수 있습니다

유형 저유전율 유형 고확장형 고강도형
제품 코드 GCC-1 GCC-2 GCC-3
소산탄젠트 245GHz 0.0013 0.0002 0.0004
40GHz 0.0016 0.0004 0.0007
상대 유전율 245GHz 3.9 7.0 7.9
40GHz 3.8 6.8 7.6
열팽창계수(ppm/℃) 6.1 8.9 7.4
굽힘 강도(MPa) 150 260 340

미래에 대하여

현재 300mm 정사각형 보드 개발에 성공했습니다 2024년 말까지 보드 사이즈를 515 x 510mm로 늘리는 것을 목표로 개발을 진행하고 있습니다 300mm 정사각형 보드는 2024년 6월 12일부터 도쿄 빅사이트에서 개최되는 'JPCA Show 2024'에 전시될 예정입니다

전시회 이름: JPCA Show 2024
모임 기간: 2024년 6월 12일 수요일 – 2024년 6월 14일 금요일
회의 장소: 도쿄 빅사이트 이스트 홀
부스 번호: No6H-01
전시초대권(무료) 신청사이트:
https://wwwjpcashowcom/show2024/indexhtml

  • 칩렛단일 기판에 서로 다른 기능을 가진 여러 개의 반도체 칩을 고밀도로 실장하여 처리 속도를 향상시키는 첨단 반도체 패키지 기술입니다
  • 코어 기판반도체 칩이 탑재되는 기반 역할을 하는 기판 재료입니다
  • 도자기의 특성도자기는 결정 구조를 가지고 있으며 결정 내부의 원자와 이온이 강하게 결합되어 있습니다 따라서 세라믹은 외력에 의해 변형되기 어렵고 깨지기 어렵습니다
  • 유전 손실 탄젠트 유전 물질이 분극될 때 에너지를 나타내는 지표입니다 유전 손실 탄젠트가 작을수록 전자파 에너지가 열로 변환되기 어려워 신호 감쇠가 억제됩니다

닛폰전기유리 소개

Nippon Electric Glass Co, Ltd는 시가현 오츠시에 본사를 둔 세계적 수준의 특수 유리 제조업체입니다 새로운 기능을 만들어내는 특수유리는 판, 튜브, 실, 분체 등 다양한 제품으로 변형되어 반도체, 디스플레이, 자동차, 전자기기, 의료, 에너지 등 다양한 분야에서 활용됩니다 당사가 70년의 역사를 통해 갈고 닦은 기술과 실적을 바탕으로 개발한 특수 유리는 일상 용품부터 산업 최첨단까지 폭넓은 분야에서 높은 평가를 받고 있습니다

닛폰전기유리(주) 〒520-8639 시가현 오쓰시 세이란 2-7-1
《출시 내용에 관한 문의》
총무부 홍보전화: 077-537-1702(전화접속)
《상품문의》
전자부품사업본부 영업부 전화: 06-6399-2722(다이얼인)
또는 아래 양식을 사용해주세요
*문의 카테고리: 반도체용 지지유리