ボイドの発生メカニズムと未然防止、トラブル対策、評価技術

電子デバイス産業におけるボイド対策は、高品質な製品開発において重要になっています。構造上のボイドは、様々な条件下において特有のメカニズムで形成されます。ボイドの形成過程においては、比較的安定な系が多く、そのため自然消滅しないケースが多いと考えられます。そのため、ボイド撲滅には、付加的なエネルギーを外部より供与する必要があります。 　本セミナーでは、物理的なボイドの形成メカニズムと基本的性質を解説し、豊富なデータを元に、その発生要因を検証するとともに解決へのアプローチを紹介します。初心者の方でも有益な情報を収集できます。また、日頃の技術開発やトラブル相談にも個別に応じます。

1. ボイドの物理的性質 (ボイドの本質とは)
   1. ボイドサイズ (ナノ空間から空隙まで)
   2. ボイド分類
      • ブリスター
      • 膨れ
      • クラック
      • クレイズ
      • 気泡
      • ポーラス
      • ビア
      • ピンホール
   3. 形状安定性
      • 強度
      • 表面エネルギー
   4. ボイドの内圧 (ラプラス圧力)
   5. 誘電特性 (電界集中)
   6. 力学的性質 (応力集中現象)
   7. 光学的性質
      • ミー散乱
      • 白濁
   8. ピンニング (捕獲性)
   9. 毛管凝縮 (水分凝縮)
2. デバイスプロセス (前工程) におけるボイド
   1. レジスト膜の乾燥欠陥 (ガス発生による膜剥離)
   2. ビアホール内の埋め込みボイド (流動性の影響)
   3. エレクトロ/ストレスマイグレーション (高電流密度による配線ボイド)
   4. 絶縁膜中のボイドによる絶縁破壊 (電界集中効果)
   5. 多層膜のボイドとクラック形成 (全応力マッチング)
   6. CVD法による誘電体膜中のボイド形成 (膜堆積の不均衡)
   7. 厚膜中のボイド (平坦性の低下)
3. 実装プロセス (後工程) におけるボイド
   1. BGAはんだバンプ形成時のボイド (表面被膜効果)
   2. ワイヤーボンディングにおけるはんだボイド不良 (濡れ不良)
   3. メッキにおけるバブル (ボイド) 欠陥 (表面張力バランス)
   4. Gap内接着層のボイド形成 (VFフラクタル変形)
   5. アンダーフィルにおけるボイド形成 (コンタクトライン凝集)
   6. 誘電層膜の多孔質化 (Low-ε対応)
   7. プリント基板内のボイドとクラック (環境応力亀裂)
4. ボイドの観察・評価技術 (有効な情報を得るために)
   1. 断面観察法
      • SEM
      • FIB
   2. X線CT解析 (3次元構造解析)
   3. 誘電特性解析 (Dielectric dispersion法)
   4. 光散乱解析 (Optical scattering法)
   5. インデント法 (Probe indentation法)
   6. 光学顕微鏡 (Optical microscope法)
   7. 光弾性法 (Photoelastisity)
   8. 共焦点レーザー顕微鏡 (CLSM法)
   9. 応力シミュレーション
      • FEM
      • 有限要素法
5. 質疑応答
   • 日頃の研究開発・トラブル相談に個別に応じます。