3/19 徹底学習！半導体封止材用エポキシ樹脂と 硬化剤・硬化促進剤の種類・特徴および新技術

横山技術事務所 代表、工学博士　横山 直樹　氏

＜専門＞
材料化学、化学工学、品質管理、環境・エネルギー

　半導体および半導体封止材メーカーの事業企画部門、研究開発部門、生産技術部門、製造部門、技術サービス部門の皆様を対象に、エポキシ樹脂・硬化剤・硬化促進剤の基礎から新技術までを詳しく解説いたします。

 ＜習得できる知識＞
(1) 半導体パッケージと封止材の概要
　汎用のQFPやSO系、高密度実装用のFC-BGA、最先端基板レスのFO-WLPなど半導体パッケージの種類と市場動向と半導体封止材の役割、使用工程、構成材料、成形方法に関する知識を得ることができる。

(2) 半導体封止材用エポキシ樹脂の種類と特徴
　フェノールノボラック型、テトラメチルビフェニル型、ビフェニルアラルキル型、ジシクロペンタジエン型、ナフタレン型など半導体封止材用エポキシ樹脂の溶融粘度、塩素イオン濃度、硬化物の線膨張係数、Tg、加熱重量減少率、吸水率などに関する知識を得ることができる。また、トリグリシジルイソシアヌレート型、脂環型については、硬化物の耐熱変色性に関する知識も習得できる。

(3) 硬化物の特性評価法および特性解析法
　DSCによる硬化開始温度・硬化発熱量・Tg、TMAによる線膨張係数・Tg、TG-DTAによる加熱重量減少率、動的粘弾性(DMA)によるTg・架橋密度、曲げ試験による力学特性(弾性率、破断強度、破断伸度)、破壊靭性試験によるK1C値、電気特性(表面抵抗･体積抵抗、誘電率･誘電正接)の各測定解析に関する知識を習得できる。

(4) 半導体封止材用硬化剤の種類と特徴
　フェノールノボラック、フェノールアラルキル、ビフェニルアラルキル、ナフトールアラルキルなど半導体封止材用硬化剤の溶融粘度特性、硬化物の線膨張係数、Tg、加熱重量減少率、吸水率などに関する知識が習得できる。

(5) 半導体封止材用硬化促進剤の種類と特徴
　3級アミン(HD)、イミダゾール(HDI)およびトリフェニルホスフィン(TPP)などの半導体封止材用硬化促進剤が、硬化物のTg、線膨張係数、吸水率、PCT試験時のボンディングワイヤー断線による累積故障率などの特性に及ぼす影響に関する知識が得られる。

(6) 半導体封止材用改質剤の種類と特徴
　スチレン系樹脂、インデン系樹脂およびクマロン－インデン樹脂などの半導体封止材用改質剤が、硬化物のTg、線膨張係数、吸水率、誘電率、硬化前組成物のスパイラルフローの改善に及ぼす効果に関する知識が得られる。

(7) 半導体封止材用フィラーの粒径と特徴
　粒径の異なったフィラーを高濃度配合することにより、組成物の流動性を維持しつつ硬化物のハロゲンフリー難燃性を発現できることに関する知識を得ることができる。

(8) 新技術：FO-WLP用封止材
　先端半導体パッケージであるFO-WLP用低反り性封止材に関する知識が得られる。

(9) 新技術：SiCパワー半導体モジュール用封止材向け高耐熱劣化性エポキシ樹脂
　UL1557で規定されている 225 ℃ for 6,663 h の耐熱劣化性に合格するSiC系パワー半導体モジュール用封止材向け高耐熱劣化性エポキシ樹脂として、嵩高い骨格構造を有する新規エポキシ樹脂に関する知識を習得できる。

(10) 新技術：SiC系パワー半導体モジュール用絶縁シート向け高熱伝導性エポキシ樹脂
　SiC系パワー半導体モジュール用絶縁シート向け高熱伝導性エポキシ樹脂として、新規メソゲン構造エポキシ樹脂の構造と特性に関する知識を習得できる。

＜プログラム　10:30～16:30・・・昼休み1時間、休憩15分×2回を含む＞

１．半導体パッケージと封止材の概要
　1.1 半導体パッケージの概要
　　　QFP、SO系、FC-BGA、FO-WLPなど半導体パッケージ種類と市場動向
　1.2 半導体封止材の概要
　　　半導体封止材の役割、使用工程、構成材料、成形方法

２．エポキシ樹脂の概要
　2.1 エポキシ樹脂の用途と種類
　2.2 エポキシ樹脂の製造法
　2.3 エポキシ樹脂の分析法

３．半導体封止材用エポキシ樹脂とその特性
　3.1 クレゾールノボラック型エポキシ樹脂 (ECN)
　3.2 テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂 (TMDGBP)
　3.3 ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂 (MAR-ER)
　3.4 ナフトールノボラック or 同アラルキル型エポキシ樹脂 (NAR)
　3.5 ジシクロペンタジエン (DCPD) 型エポキシ樹脂
　3.6 トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂 (TGMTP)

４．硬化物の特性評価法と特性解析法
　4.1 熱分析
　　　DSC、TMA、TG-DTA
　4.2 動的粘弾性 (DMA)
　4.3 力学特性
　　　引張試験、曲げ試験、内部応力、破壊靭性 (K1C)
　4.4 電気特性
　　　体積抵抗率-表面抵抗率、(比)誘電率-誘電正接

５．硬化剤の概要
　5.1 硬化剤の種類
　5.2 硬化剤の分析法

６．半導体封止材用硬化剤とその特性
　6.1 概要
　6.2 フェノールノボラック (PN) 系
　6.3 フェノール-アラルキル (Ph-Ar)
　6.4 ビフェニル-アラルキル (BPh-Ar)
　6.5 ナフトールノボラック or 同アラルキル (1-NAR、2-NAR) 系
　6.6 Ph、Ph-Ar、1-NAR、2-NAR各硬化物の特性比較

７．半導体封止材用硬化促進剤とその特性
　7.1 3級アミン類
　7.2 イミダゾール類
　7.3 トリフェニルホスフィン(TPP)

８．半導体封止材用改質剤とその特性
　8.1 インデン系およびスチレン系樹脂
　8.2 クマロン-インデン樹脂

９．フィラーの充填率と粒径が半導体封止材特性に及ぼす影響

１０．FO-WLP用封止材におけるエポキシ樹脂組成物の新技術
　　　―支持体の反り低減―

１１．SiC系パワー半導体用封止材向におけるエポキシ樹脂の新技術
　　　―高耐熱劣化性エポキシ樹脂―

１２．SiC系パワー半導体用絶縁シート向けエポキシ樹脂の新技術
　　　―高熱伝導性エポキシ樹脂―

１３．まとめ

　　□質疑応答□

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