11/25 半導体封止技術の基礎と封止材料開発動向

半導体封止技術の基礎と封止材料開発動向

半導体封止材料の設計指針と最新開発動向

講師

第1部 [10：30～14:00 ※途中1時間の休憩を挟みます]
半導体の封止プロセスと封止材料の基本技術 ―設計技術に焦点を当て―
(有)アイパック 代表取締役　越部 茂 氏
[プロフィール・研究開発経験]
・封止材料（ＥＭＣ）およびその原料（硬化触媒・改質剤など）の開発；住友ベークライト
・封止材料用原料（フィラー全種・応力緩和剤など）の開発；東燃化学
・封止材料および素部材開発（樹脂・微球フィラーなど）のコンサルティング；アイパック
　 　例：FOWLP＝in Fo用外装材料・HBM用液状材料，柔軟強靭性樹脂・バンプ注入材料用フィラー
・封止材料関連の特許（一部はセミナー資料に掲載）および技術伝承書籍（セミナー資料末尾に一覧表添付）

第2部 [14:10～16:00]
半導体封止材の基礎と最新開発動向
(株)レゾナック エレクトロニクス事業本部 開発センター 封止材料開発部　中村 真也 氏

セミナー趣旨

第1部
　封止材料の基本情報および設計技術に関して述べる。特に、設計技術は重要案件について、開発経緯と関連付けて解説する。封止材料の特性や分散状態の設計は、半導体ＰＫＧの進化を予測し進めることが肝要である。封止材料は、主原料や製造設備ではなく、分散技術などで差別化を図ることができる。このためには、開発者が創造力を発揮し競争力のある特性を付与すること、客観的に開発過程を検証することが必要となる。講師は封止材料の開拓者および原料の開発者であり、封止材料関連のコンサルティングも行っている。今回、これら経験を踏まえて、半導体の封止技術開発に役立つよう説明を行う。

第2部
　本セミナーでは、冒頭にレゾナックの半導体封止材事業のラインナップをご紹介します。続く基礎技術パートでは、封止材の役割を起点として、固形封止材（EMC）における原材料構成や各原材料の役割、ならびに液状封止材（CUF）に要求される特性やEMCとの比較について解説します。
　次に、パワー半導体向け封止材を対象として、設計方針、材料技術、評価技術について説明します。さらに封止材技術の最近の進歩として、成型方式の進化や、AIサーバー等に使用される先端PKG向け封止材の設計・改良指針について解説します。
その後、LEDリフレクター用の白色封止材やインダクター用磁性封止材など、封止材技術を応用した派生製品の設計指針をご紹介します。最後に、環境対応技術として、当社の上流および下流におけるCFP（カーボンフットプリント）低減に貢献する封止材技術と、その検討指針について解説します。

セミナー講演内容

第1部 半導体の封止プロセスと封止材料の基本技術 ―設計技術に焦点を当て―

１．半導体封止技術の基本情報
　1.1 半導体封止技術の開発経緯
　　(1) 半導体ＰＫＧと封止技術
　　(2) 封止方法；気密封止、樹脂封止
　　(3) 樹脂封止技術；封止材料、封止方法
　1.2 封止材料技術
　　(1) 組成
　　(2) 製法・設備
　　(3) 原料
　　(4) 検査方法

２．半導体封止材料の設計技術
　2.1 材料化技術
　　(1) 組成；分散状態（寸法，分散媒）、配合量
　　(2) 品管；変質と防止策
　　(3) 製法；設備と混合条件
　2.2 熱歪対策
　　2.2.1 寸法歪の低減
　　　(1) 熱膨張率（α1）の低減；フィラー（種，配合量）、エポキシ樹脂（流動性）
　　　(2) 架橋密度（Ｔｇ）の向上；エポキシ種（多官能、強靭骨格）
　　2.2.2 応力緩和性の向上
　　　(1) 材料組成；海島構造（応力緩和剤）、樹脂骨格構造
　　　(2) 封止工程；組成分離（巨大海島/FOWLP）
　　　(3) 形状加工；変形空間（凹凸加工/Block-MAP）
　　2.2.3 界面密着性の向上
　　　(1) 弱密着；円滑性エラストマー（シリコーンオイル）
　　　(2) 強密着；粘着性エラストマー（液状合成ゴム）
　　2.2.4 材料開発経緯
　　　　　　応力緩和策（材料組成）～界面弱密着策～寸法歪策（α１，Ｔｇ）～応力緩和策(封止工程→形状加工)
　2.3 狭間注入対策（多数小径バンプ間）
　　2.3.1 背景；高集積化技術の加速力停滞 ～チップの大面積化vs　ＰＫＧ寸法の制約（バンプ寸法）～
　　2.3.2 ＰＫＧ種
　　　(1) プロセッサ；ＰＫＧ寸法と注入対策（ＦＯＷＬＰ／ＣｏＷｏＳ～Ｃｈｉｐ Ｆｉｒｓｔ／ＲＤＬ　Ｆｉｒｓｔ）
　　　(2) メモリー；積層数と注入対策（単純低層/ＣｏＣ，　複合多層/ＨＢＭ）
　　2.3.3 狭間注入技術
　　　(1) 封止方法；加圧（ＭＵＦ）、浸入（微球ＳＦ）
　　　(2) 封止材料；フィラー技術(微球，粒度調整)
　2.4 封止技術開発の課題
　　・封止構造改革；２次元マクロ均一 → ３～４次元機能配置（複合構造，変形復元構造など）
　　・半導体前工程の情報入手（プロセッサ/ＴＳＭＣ，メモリー/ＭＩＣＲＯＮ・ＳＫ-Ｈｙｎｉｘ）

□ 質疑応答 □


第2部　半導体封止材の基礎と最新開発動向

１．レゾナック及びレゾナックの封止材事業のご紹介

２．封止材の基礎技術
　2.1 封止材の役割
　2.2 固形封止材の基礎技術
　2.3 液状封止材の基礎技術

３．パワー半導体向け封止材
　3.1 パワー半導体向け封止材の設計方針
　3.2 パワー半導体向け封止材の材料技術
　3.3 パワー半導体向け封止材の評価技術

４．封止材の最近の進歩
　4.1 成型方式：トランスファー成形とコンプレッション成形
　4.2 先端パッケージ用封止材及びその技術

５．高熱伝導化技術

６．封止材技術を転用した派生製品
　6.1 LED用白色封止材
　6.2 インダクター用磁性封止材

７．環境対応封止材の開発動向

□ 質疑応答 □

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