美国Tessera目前正在利用该公司擅长的CSP、MCP和SiP等LSI小型封装技术，致力于一项新技术的开发——以子板（daughterboard ）来实现目前由封装在印刷布线底板上的微处理器和内存等组成的系统。该公司将这种技术命名为“System Level Integration & Miniaturization（SLIM，系统级集成与制造）”，目前正在加紧研究相关的系统设计技术和应对不断升高的热密度问题。记者日前就SLIM的开发意图采访了该公司副总裁克雷格?米切尔（Craig S. Mitchell）。（采访者：大久保 聪） ——SLIM的开发目的是什么？ 米切尔：对于大型主机和服务器等通过在机架上插入大量印刷电路板而构成的系统，我们想知道究竟能够将系统尺寸减小到何种程度，我们为此而在加紧开发的就是SLIM。作为微处理器和内存等LSI来说，进行开关操作的区域原本就只有硅底板表面几微米的范围。比如说，即便将一个高8英尺的机架上所使用的所有LSI全部集中在一起，进行开关操作的区域总共也就是1cm3左右。为了减小整个系统的尺寸，我们正在考虑把公司此前研发的小型封装技术由LSI级提升到统级，然后再以立体方式将小型封装层叠起来。目前仍处于研发阶段，今后5年内有望阶段性地达到实用水平。 　　即便从降低耗电量的角度来说，SLIM的效果也是很大的。这是因为与在印刷电路板上进行封装相比，该技术可大幅缩短LSI之间的布线长度。由此便可降低因布线导致的电力损耗。 ——SLIM的应用领域？ 米切尔：减小系统尺寸的要求不仅限于大型主机和服务器。PDA、手机、笔记本PC等民用产品、医疗设备以及产业设备等所有领域均存在这一需求。我们将向各种设备领域，推广SLIM技术。 ——为实现SLIM技术，除CSP、MCP和SiP等封装技术外，还需要什么技术？ 米切尔：还需要三维电路设计工具与模拟工具等软件、可减小底板厚度的材料，以及能够满足不断升高的热密度要求的散热技术等。三维设计工具方面，不仅需要分析电子布线的布局，还需要对热应力和机械应力等进行分析。目前，这类工具虽说有，但改进的余地却很大。我们将与EDA厂商携手开发可以更精确地进行设计的工具。我们虽然在小型封装领域有着丰富的经验，但从系统级设计这种角度来说，仍处于学习阶段。 　　材料方面，需要底材、封装材料、焊锡材料等，也就是说需要那些即使进行立体封装，也能精细地控制线性膨胀系数（linear expansion coefficient），以免封装出现“翘曲”和“剥落”的材料品种。散热技术方面，除导热管(Heat Pipe) 和水冷技术外，还在考虑向高热部位喷射制冷剂的方法。随着尺寸的减小，热密度就会不断升高，因此仅靠印刷电路板目前使用的导热管和风扇的组合，将难以满足散热的要求。

米Tessera，Inc.は，得意とするCSPやMCP，SiPといったLSIの小型パッケージ技術を生かし，現在はプリント配線基板上に実装しているマイクロプロセサやメモリなどで組むシステムをサブ基板（いわゆるドーター・ボード）程度で実現する技術の開発に取り組んでいる。同社はこの技術を「System Level Integration & Miniaturization（SLIM）」と名付け，システム設計技術や上昇する熱密度への対策などの検討を進めているという。同社でVice Presidentを務めるCraig S. Mitchell氏に，SLIMの開発意図などを聞いた。（聞き手＝大久保 聡） --SLIM開発の狙いは？ Mitchell氏　メインフレームやサーバなど，ラックに複数のプリント配線基板を入れて構成しているシステムについて，究極的にどこまで小さくできるのかを考えて開発を進めているのがSLIMである。マイクロプロセサやメモリといったLSIは，スイッチング動作する領域がそもそもSi基板表面の数μmしかない。例えば，高さ8フィートのラック1台で使っているLSIをすべてかき集めても，このスイッチング動作する領域は全部で1cm3程度しかない。このシステム全体を小さくするために，当社が取り組んできた小型パッケージ技術をLSIレベルからシステム・レベルに延長し，3次元的に小型パッケージを積み重ねることを考えている。まだ研究開発の水準だが，今後5年のうちに段階的に実用化できると考えている。 　消費電力を減らす意味でも，SLIMの効果は大きい。プリント配線基板上に実装する場合に比べ，LSI間の配線長を大幅に短くできるからだ。この結果，配線に起因する電力損失を減らせる。 --SLIMの応用先は？ Mitchell氏　システムを小さくしたいという要求は，メインフレームやサーバだけではない。PDAや携帯電話機，ノート・パソコンといった民生機器，医療機器や産業機器などあらゆる機器に共通して存在する。こうしたさまざまな機器にSLIMを展開する。 --SLIMを実現するために，CSPやMCP，SiPといったパッケージ技術以外に必要になる技術は？ Mitchell氏　3次元的に回路を構成する設計ツールやシミュレーション・ツールといったソフトウエア，基板の厚さを薄くできる材料，高まる熱密度に対応できる放熱技術などが必要になる。3次元設計のツールについては，電気配線のレイアウトだけでなく，熱応力や機械的な応力の解析も必要となる。現在，このようなツールはあるものの，改良の余地が大きい。EDAベンダーと協力して，より正確に設計できるツールの開発に取り組んでいる。我々は小型パッケージ技術で豊富な実績をもつが，システム・レベルの設計という観点ではまだ学習段階である。 　材料については基板材料や封止材料，はんだ材料など，3次元的にパッケージを実装しても「そり」や「はがれ」がないように線膨張係数を細かく制御可能な品種が必要になる。放熱技術は，ヒートパイプや水冷技術のほか，高熱になる部分に冷媒を噴射するといった手段を考えている。小型化に伴ない熱密度が上がるため，現在のプリント配線基板の冷却に使っているヒートシンクと冷却ファンの組み合わせだけでは，冷却が間に合わない。