WLPとは?――ウェハ状態で端子と再配線を作るパッケージ技術

Wafer Level Packagingの基本構造、Fan-In WLP、製造工程、小型化の利点と端子数・信頼性の制約を説明する。

公開 2026/8/28 確認 2026/8/28 読了 8分 入門 執筆: 知識図書館 編集部

この記事の結論

  • WLPはウェハを切り分ける前に再配線や外部端子を形成する
  • Fan-In WLPはPackage寸法をチップに近づけやすい
  • 端子配置面積、基板との熱膨張差、ウェハ状態での歩留まりが課題になる

まず結論

WLPはWafer Level Packagingの略で、半導体ウェハを個片へ切り分ける前に、再配線、保護膜、BumpなどのPackage機能を形成する技術です。

Package寸法をDieに近づけられるため、小型・薄型が求められるスマートフォンや携帯機器などで使われます。

図の大きな茶色の丸は、プリント基板とはんだ付けする**Solder Ball(はんだボール)**です。緑色のRDLとViaによって、Solder BallをDie Pad(チップ電極)へ接続します。

半導体チップ表面の電極から再配線を引き、チップ面積内へ外部端子を配置するFan-In WLPの断面図
図1 WLPではDie表面の電極をRDLで並べ替え、Die面積内に外部端子を作る

一般的な流れ

  1. 前工程を終えたWaferを検査する
  2. 絶縁膜を形成し、電極を開口する
  3. RDLで元の電極位置を外部端子位置へ引き直す
  4. UBMやSolder Bumpを形成する
  5. 必要な保護と検査を行う
  6. Dicingで個片化する

製品や方式により、再配線層数、端子材料、処理順は異なります。

Fan-In WLP

端子を元のDie面積内へ収める方式をFan-In WLPと呼びます。Package外形がDieとほぼ同じになるため、Chip Scale Packageの一種として扱われます。

電気経路が短く、寄生抵抗・容量・Inductanceを小さくしやすい一方、Die面積内に配置できる端子数には限界があります。

メリットとデメリット

観点メリット注意点
寸法小型・薄型にしやすいDie寸法に端子数が制約される
電気配線が短い微細RDL・Bump品質が重要
生産Wafer単位で一括加工不良Dieへの加工コストが生じ得る
信頼性部品点数を減らせる基板との熱膨張差を受けやすい

WLPとFan-Outの違い

Fan-Inは基本的にDie外形内へ端子を置きます。Fan-OutではDie周囲へ樹脂などの領域を作り、その上までRDLを広げます。端子数や配置自由度を増やせる代わりに、再構成や反り制御などの工程が増えます。

設計で重要なこと

端子Pitch、RDLの線幅・厚さ、絶縁膜の密着、Bump高さ、Wafer反り、Underfillの有無、実装基板との熱膨張差を考えます。Packageが小さいほど、基板曲げや落下衝撃の影響が問題になる場合もあります。

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