パッケージ構造の断面比較図（ワイヤボンド〜3D積層）

要点

パッケージ構造は、チップと外部をどう結ぶかで世代が分かれます。ワイヤボンドは細線でパッド同士を結ぶ最も枯れた方式、フリップチップははんだバンプで面接続、ファンアウトWLPは基板を使わず再配線層で引き出し、2.5Dはインターポーザ上に複数ダイを横並びに、3Dはダイを縦に直接接合します。下へ行くほど接続ピッチが微細になり帯域が上がる代わりに、コストと放熱の難度が上がります。

上から下へ進むほど接続ピッチが微細になり、単位面積あたりの接続数と帯域が増えます。その代わりに製造難度・コスト・発熱密度が上がるため、必要な帯域と許容コストの兼ね合いで選択されます。

構造だけ見れば下へ行くほど高性能ですが、実際の選定は制約側で決まります。ワイヤボンドが今も大量に使われているのは、必要な帯域がそもそも低い製品が世の中の大半だからです。逆にAI GPUが2.5Dや3Dを必要とするのは、HBMとロジックの間に数千本規模の配線を通さないと演算器を遊ばせてしまうためです。

詳細な比較は2.5Dと3D ICの違い、ハイブリッドボンディングとフリップチップの違い、TSVとワイヤーボンドの違いで扱っています。