新製品紹介 高速信号伝送用 LTCC インターポーザ LTCC Interposer for High Speed Transmission LSB Series IoT（Internet of Things）の普及 （L o w T e m p e r a t u r e C o - f i r e d により，大量に生成されるデータを Ceramics）インターポーザを開発し 精度 LTCC 焼成技術（ 寸法精度± 0.05%） リアルタイム処理する必要性が高 た（ 表 1，図 1） 。高周波部品実装用 ・ LTCC 基板の反りや凹凸を低減 まっている。 インターポーザとして当社での量産 す る 精 密 研 磨 技 術（ 平 坦度 ＜ 2 システムの処理能力を大幅に高 実績が豊富な LTCC 基板をベース め る 方 法 と し て， シ リ コ ン イ ン に，新たに独自開発した技術を組み タ ー ポーザ上に LSI（Large Scale 合わせ，シンプルで低コストな構造 Integrated circuit）と広帯域メモリ と，良好な伝送特性の両立を実現し 今後， FPGA （Field Programmable を 近 接 配 置 し，1,000 本 /mm 以 上 た（ 図 2，図 3） 。 G a t e A r r a y）や G P U（G r a p h i c の高密度配線で結ぶ実装方式が注目 今 回 開 発 し た LTCC イ ン タ ー Processing Unit）などの高速信号処 されている。 ポーザの最大の特長は，フォトリソ 理分野への拡販と併せ，本技術を しかし，シリコンインターポーザ グラフィ技術を適用して LTCC 基 M E M S（M i c r o M e c h a n i c a l は伝送損失が大きく，また有機基板 板上に幅 2 μ m の微細配線を形成 Electrical Systems）センサー用途の を併用するため，実装回数が多くな したことにある（ 図 1） 。これを可 ほか，広範囲な用途への応用を進め り， 普及の妨げとなっていた（ 表 1） 。 能にするために，以下の技術を新た ていく。 これらの課題を解決するため，日 に開発した。 立金属は日立製作所と共同で LTCC ・ LTCC 基板の歪みを低減する高 μm，面粗さ ＜ 2 nm） ・ LTCC 基板上に幅 2 μ m の多層 配線を形成する技術（ 図 2） （ 磁性材料カンパニー） 25 μm dia. Cu via pad connected to memory L/S=2/2 μm Cu trace 表 1 LTCC インターポーザとシリコンインターポーザの比較 Table 1 Comparison of LTCC and silicon interposers Units Structure − Substrate Line/space μm Stacking − levels Channel loss dB/cm (12.5 GHz) LTCC interposer Silicon interposer Memory part Silicon interposer LTCC interposer Fine line layer Fine line layer Memory LSI Memory LSI Organic sub. 2/2 (Fine line layer) 2/2 (Fine line layer) 30/30 (LTCC sub.) 30/30 (Organic sub.) 1 2 0.93 1.55 10 μm 30 μm 図 1 LTCC インターポーザと微細配線 Fig. 1 Appearance of LTCC interposer and fine lines 0 LSI pad to motherboad pad 30 μm wide strip line 15 mm long LSI Die L/S=2/2 μm Cu trace Insertion loss (dB) -1 Fine line layer -3 10 μm -4 0 LTCC interposer 図 2 LTCC インターポーザの概念図と微細配線層の断面 Fig. 2 Schematic of LTCC interposer and cross-sectional SEM image of fine line layer 56 日立金属技報 Vol. 33（2017） LTCC interposer model measurement Si interposer + organic sub. model LTCC Motherboard 0.6 dB/cm (12.5 GHz) -2 5 10 15 20 Frequency (GHz) 図 3 LTCC インターポーザとシリコンインターポーザ の電気的特性 Fig. 3 Electrical performance of LTCC and silicon interposers
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