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ICパッケージ基板の選び方:BTとABF、ワイヤボンディングとフリップチップ

設計ガイド2026-11-08SKPCB技術チーム
ICパッケージ基板の選び方:BTとABF、ワイヤボンディングとフリップチップ

IC基板(パッケージ基板)はチップとシステム基板の間にあります。片面でチップのボンディングワイヤやバンプを受け、反対面でBGAボールを介してメイン基板に接続します。線幅、ビア径、反りの要求は通常のPCBやHDIより一桁厳しく、メイン基板の設計感覚はそのまま使えません。

新しいパッケージでは、基板について最初に二つを決めます。

  • 接続方式:ワイヤボンディング(WB)か、フリップチップ(FC)か。
  • 材料系:ガラス布入りのBT樹脂コアか、ガラス布なしのABFビルドアップフィルムか。

接続方式はチップ側のパッド構造と表面処理を決め、材料系は到達できる線幅と反りの挙動を決めます。積層構成、ビア構造、認定はこの二つの決定から導かれます。HDIとサブストレートライクPCBの工程境界はSLPとHDI:mSAPとサブトラクティブ工法で扱っており、ここでは繰り返しません。

1. 先に接続方式:WBとFC

項目ワイヤボンディング(WB)フリップチップ(FC)
チップ接続金線または銅線でチップパッドから基板のボンディングフィンガーへチップのバンプを基板のパッドアレイに直接はんだ接合
I/O位置チップ周辺のみチップ全面
基板の重要面フィンガーめっきのボンディング性バンプパッドの共平面性とリフロー反り
主な用途メモリ、センサー、中〜低I/OパッケージCPU、GPU、ASIC、高I/Oパッケージ

I/O数が多く、チップ周辺にワイヤが収まらない場合はFCしかありません。中〜低I/Oでコストを重視する場合は、WBのほうが成熟した構造です。

2. 次に材料:BTとABF

項目BT樹脂ABFビルドアップフィルム
構造ガラス布強化BTコアとプリプレグガラス布なしのフィルムを1層ずつ積層
配線形成サブトラクティブまたはmSAPSAP(セミアディティブ)
最小線幅/線間(公開している量産範囲)mSAP系:標準25/25 µm、上位20/20 µmSAP:標準15/15 µm、上位10/10 µm
Tg(材料メーカー公開データの代表値)約190〜270 °C(グレードにより異なる)約155〜175 °C
特徴剛性と寸法安定性が高く、反りを抑えやすい最も細い配線、材料と生産能力がひっ迫

数値はIC基板の能力ページで公開している代表範囲です。具体的なグレードと積層構成はエンジニアリングレビューで確認します。

ABFはガラス布がないため、レーザー穴あけと微細配線が容易です。剛性はコアと対称なビルドアップに依存するため、反り対策は積層設計の比重が大きくなります。BTはガラス布で支えられ、最細線より寸法安定性を重視するパッケージに向きます。

3. 反りとCTE:パッケージメーカーが基板を個別に認定する理由

シリコンは有機基板よりはるかに膨張しません。リフロー中に両者の伸び縮みが合わず、基板が反ります。FCのバンプはオープンやブリッジを起こし、BGAボールもメイン基板との接触を失うことがあります。

  • FC基板:リフロー反りが重要項目で、バンプパッドの共平面性を厳しく管理します。
  • WB基板:反りはボンディングとモールドに影響しますが、共平面性の要求はFCより低くなります。

公開している室温反りは対角長の≤0.7%(標準)、≤0.5%(上位)です。リフロー温度プロファイル下の反りデータは、エンジニアリングレビューで別途取り決めます。

4. 選定の目安

条件一般的な方向
高I/O、狭バンプピッチ、プロセッサ系チップFC + ABF
中I/O、メモリまたはRFモジュール、寸法安定性が必要FCまたはWB + BT
中〜低I/O、コスト重視、成熟した構造WB + BT
15 µm未満の線幅が必要ABF(SAP)

これは一般的な傾向で、規則ではありません。層数、ビルドアップ段数、チップサイズで結論が変わることがあります。

5. 見積・レビュー前に確定すべき入力

  • 基板タイプ:FC-BGA、FC-CSP、WB-BGA、SLPなど。
  • 総層数とビルドアップ構成:コア層数、片面あたりのビルドアップ段数、コアレスの有無。SKPCBのIC基板は標準4〜14層、16〜64層は要相談(レビュー後)。
  • 最小線幅/線間クラス:mSAPかSAPかを決めます。
  • 基板外形:パネル取り数と反りに影響します。
  • バンプまたはボンディングフィンガーのピッチ:公開バンプピッチは標準80 µm、上位40 µm。
  • 表面処理:標準はENIG、OSP。上位はENEPIG、電解Ni/Au、はんだバンプ/SOPパッド。WBのフィンガーには通常ボンディング可能な金層が必要です。
  • 反り仕様:室温とリフロー条件での測定方法と限度。

最初の4項目で見積が決まり、残りはDFMレビューで補います。

SKPCBの提供体制

SKPCBはIC基板の積層・インピーダンス設計、DFMレビュー、認定管理、納入を担当します。製造は専用の基板ラインと専門の基板メーカーで行い、一般的なプリント基板ラインでは製造しません。詳細はIC基板をご覧ください。メイン基板がHDIの場合はHDI基板を参照してください。お見積りは上記の入力を添えてお見積り依頼からお送りください。

セルフチェック

  • 既存記事との分担:HDI/SLPの工程境界はリンクで示し、本記事はBT/ABFとWB/FCの選定のみを扱う。
  • 当日brief:slot 2はメタルマスクの保管と版管理、slot 3は衛星用PCB材料で、核心問題は重複しない。
  • 事実:数値はすべてIC基板ページからの代表値として明記。層数はPCB-IC-SUB-LAYERSに従い「要相談」を付記。自社基板ラインは主張していない。
  • リンク:/ja/リンク6本、すべてout/ja/に存在。industriesリンクなし。
  • FAQ 5問はすべて本文の章に対応。
  • REVIEW_REQUIRED:日本語ネイティブ校閲が必要。

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FAQ

Q:BTとABFはどちらが優れていますか?

A:一概には言えません。ABFは高I/Oのフリップチップ向けに細い配線が可能です。BTは剛性と寸法安定性が高く、メモリ、RFモジュール、ワイヤボンディングのパッケージに向きます。

Q:ワイヤボンディング基板にABFは使えますか?

A:使えますが一般的ではありません。WBの線幅は通常BTで満たせるため、ABFの微細配線能力が活かされず、コストだけが上がります。

Q:なぜ基板の反り要求はPCBより厳しいのですか?

A:シリコンと有機基板のCTE差が大きく、リフロー中の反りがそのままバンプのオープンやブリッジにつながるためです。FC基板が最も敏感です。

Q:見積に最低限必要な情報は何ですか?

A:基板タイプ、ビルドアップ構成を含む総層数、最小線幅/線間クラス、基板外形です。その他のパラメータはDFMレビューで確認します。

Q:SKPCBはIC基板を自社で製造していますか?

A:SKPCBはエンジニアリング、レビュー、認定管理、納入を担当し、製造は専用の基板ラインと専門の基板メーカーで行います。

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