北米最大のOSATであるIBM Bromontで、高度なフリップ・チップのアセンブリーとテストを提供
カナダのブロモントの半導体アセンブリーとテストの拠点
IBMは、チップレットと高度なパッケージング・テクノロジーの機能を開発し、AIとロジックのイノベーションを加速しています。
IBMのフレームワークは、複数のテクノロジーをパッケージ・レベルで統合して性能を向上させ、コストを削減することで、半導体のイノベーションの新たなパラダイムを実現するとともに、ますます厳しくなるAIの性能に対する要求を満たす新しい道筋を提供します。
カナダ・ブロモントにあるIBMの施設では、最先端の半導体を用いて、最新のマイクロエレクトロニクス部品を製造しています。これらの部品は、IBMシステムの全ラインナップのほか、OEMメーカーが製造する幅広い製品に使用されています。
50年以上にわたってパッケージのアセンブリーとテストを実施してきたBromontは、北米最大のアウトソーシング半導体アセンブリーおよびテスト（OSAT）施設です。カナダ最大の輸出事業者の1つとして、毎週10万個を超える高度なフリップ・チップ・モジュールを製造しています。
fcBGAやSiPに注力
- パッケージ・サイズは15 mm～93 mm（概念実証では最大105 mm）
- ダイ・サイズは2 x 2 mm～27 x 32 mm
- 400 A以上をサポートするパッケージングのデザイン
- 400 W以上をサポートする熱ソリューション
- SiP、AoP SiP、ハイブリッドSiP
- ダイとコンポーネントの緻密な配置
- 帯域幅の拡大と電力の抑制
- シグナル・インテグリティーの向上
- システム・レベルのフットプリントの削減
- モジュールあたり400を超えるコンポーネント
- モジュールあたり23を超える個別のPN
- 両面実装のコンポーネント
- デジタル、アナログ、ミックスト・シグナル、RF
- モジュール、ウェハー、システム・レベルのテストの開発と特性評価
- マルチサイト・プログラミング
- テスト時間の短縮
- テスト・プログラムの移行
- テスト・パターンの変換（STIL、WGL）
- プローブ・カード、ロード・ボード、システム・レベル・テスト（SLT）ボードの設計、製造、検証
- オンロード・ボード・テスト・ソリューション
設計
- システム・レベルの統合の考え方
- 設計チームはカナダのCGPのもとでITARに準拠
- 非常に高度な設計ツール群
- カスタマイズされたオートメーションとチェック
特性評価
- テクノロジー・スタック全体にわたる業界屈指の分析手法
- 物理的故障解析
- 材料構成
- プロセス特性評価
モデリング
- 経験に基づくパッケージの信頼性に関する幅広い洞察
- 数学的に独自のアルゴリズム、コード、特性、モデル
- 製造データと統計的に関連付けられた予測信頼限界
CPO - CSPOターンキー・ソリューション
- EIC + PICアセンブリー
- 光ファイバー・アレイ接続
- CSOPテスト
- CPO／SiPアセンブリー
- CPO／SiPテスト
CPO開発の特徴
- ファイバー密度の増加
- ピッチ125 μm、ファイバー径80 μm
- 35本のファイバーを使用したリボンのアセンブリー
- レーザー接続
- オンダイ・レーザー
- 統合コネクター
半導体のアセンブリーとテスト
1972年：Bromontの拠点開設
1996年：ゲーム機用プロセッサーの世界的供給
2016年：z13システム - 8コア・チップ、5.2 Ghz（on organic）
2018年：SiP、小型カード – Zプログラム – 暗号化ハードウェア
2022年：50周年
ITAR
- 認定を取得済みのエンジニアリングおよび製造スタッフ
- 製造現場のセキュアなアクセス制御
- 自動化されたシステム追跡、セキュアなストレージ、コンポーネントの合格と不合格のトレーサビリティー
- 受領から発送までの完全な説明責任
管理された非機密情報（CUI）
- ITAR向けのすべての制御を実施
- CUIの特別な要件に取り組む専任チーム
- 製品などに関する追加の報告と監視
SECRET
- ITARおよびCUI向けのすべての制御を実施
- DoDが機密指定した作業の特別な要件に取り組む専任チーム
MRLでの材料合成からアセンブリーとテストに至るまで、完全なプロセス・フロー機能を提供し、ハイブリッド・ボンディング、HD基板準備、DBHiブリッジ技術を使用した3DHI技術の実現に注力しています。IBM BromontとOEMメーカーは、50年にわたる製造の経験を活かして、高度なフリップ・チップ、SiP、テスト生産に関するサービスをIBMと外部のお客様に提供しています。
豊富なクリーン・エネルギー
- ケベック州はクリーンな再生可能エネルギー源である水力発電に大きく依存しています。
- ケベック州で生産されるエネルギーの99％は再生可能です。
- ケベック州の水力発電所からの温室効果ガス（GHG）排出量は、石炭火力発電所の70分の1です。
クリーンなエネルギー供給網
- ケベック州の電力網は、世界で最も炭素排出量が少ない電力網の1つです。
- ケベック州の電力網は北米最大で、世界で最も信頼性が高いシステムの1つです。
- ケベック州は2013年以降、気候変動に対処するために、温室効果ガス排出のキャップ・アンド・トレード制度（SPEDE）を導入しています。
豊富な水の供給
- ケベック州は、半導体産業に欠かせない淡水資源に恵まれています。
サステナビリティーに対する政府のコミットメント
- ケベック州政府は、2030年までに温室効果ガス（GHG）排出量を1990年の水準から、37.5％削減することを公約しています。
- ケベック州は2050年までにカーボン・ニュートラルを達成することも公約しています。
北東回廊に位置するIBMの開発研究所は、コンピューティングの未来に向けて半導体技術のイノベーションを推進しています。
1,500名以上の科学者やエンジニアを擁する世界最大の産業研究組織で、コンピューティングの未来を設計しています。
10万平方フィートの半導体製造施設があります。半導体業界の代表的なブレークスルーの多くがこの施設から生まれました。
IBM Bromontは、C2MIとのパートナーシップを通じて、70社を超える装置メーカーの最先端の装置を利用しています。
AIとクラウド・コンピューティングの進歩でチップの需要が急増し続ける中、カナダ政府とケベック州政府はIBMと提携し、ケベック州ブロモントにあるIBMの工場でのアセンブリー、テスト、パッケージングの能力を強化することで、北米におけるチップのサプライチェーンの未来を確かなものにしようとしています。
この3者間で、同工場でのアセンブリー、テスト、パッケージングの能力の強化に最大1億8,700万カナダドルを投資します。これによりIBMは、スケーラブルな製造方法やその他の高度なアセンブリー・プロセスの研究開発を前進させることができます。
Bromontは、半導体のパッケージングとテストのプロセスに最先端のスマート製造を組み込むことを目指して、デジタル・トランスフォーメーションの取り組みを2024年5月に始動させる予定です。この取り組みでは、堅牢なデータ・ファブリック基盤を構築し、高度なAI／MLテクノロジーの統合を促進します。スマート工場では、予測的なリアルタイムでの監視による品質検査が可能になり、ビッグデータ分析を活用して装置の故障を事前に予測します。さらに、重要なデータとインサイトを一元管理するためのコントロール・タワーも導入し、すべてのマネジメント・レベルで情報に基づいた意思決定を行えるようにします。Bromontは、このように資産のパフォーマンス管理と品質管理を強化することで、運用効率と信頼性を向上させ、業界に新しい標準を確立することを目指しています。
フェーズ1では、高度なfcBGAパッケージング技術のアセンブリーとテストのキャパシティー増強に加えて、Siフォトニクス技術のアセンブリーのキャパシティー増強も目指しています。拡張計画のフェーズ1.5では、ウェハー・バンピングとファンアウト・ウェハー・レベル・パッケージングの機能を2026年下半期までに追加する予定です。これにより、研究開発と量産の両方に対応するソリューションが北米に完備されることになります。このソリューションでは、研究所から製造までの相乗効果を狙って、IBMの研究センターとの連携を活用します。さらにIBMは、IBM Bromontに隣接する開発パートナーのC2MIと協力し、2.5D Siインターポーザーと3Dソリューション用のウェハーの仕上げ工程を追加する計画をまとめています。C2MIの拠点に対するこの追加は、同じく2026年下半期の稼働となる予定です。
半導体について説明した文章には、ウェハーを持ち上げている人の写真が一緒に出ていることがよくあります。ウェハーは、数百個のコンピューター・チップの基になる円形のシリコンです。
IBMは、極めて微細なスケール（20 nm未満）と極めて大きなスケール（20 mm超）の半導体製造のための新材料を開発しています。
IBMとASMPTの研究者がハイブリッド・ボンディング技術のマイルストーンを達成したことで、2つのチップレット間で必要なボンディングのI/O相互接続のサイズが大幅に削減されました。これにより、コンピューター・チップの全く新しい設計を実現するための道が開けました。