半導体接合とパッケージ技術

第1部 車載エレクトロニクス実装技術の動向と接合・パッケージへの要求

(2023年10月11日 10:30〜12:30)

　自動車業界では、製造販売中心のビジネスからサービスとしてのモビリティ (MaaS: Mobility as a Service) へとビジネスの枠組み自体の変革が始まっており、将来自動に向けて大きな4つのキーワード、自動運転・ADAS (Advanced Driver Assistance System) 、コネクテッド、シェアリング、及び 電動化の方向への大きな技術革新が進みつつある (CASE: Connected, Autonomous, Shared & Service, Electric) 。 　本講演では、CASEに向けた自動車、カーエレクトロニクスの動向について述べるとともに、車載機器の形態の変化に着目し、今後実現するべき車載機器の実装構造を捉え、構造を成立させる実装技術の課題、接合・パッケージへの要求について解説する。

1. CASEに向けた自動車の進化と車載機器構造の変化
   1. 従来の車載エレクトロニクスシステム
   2. CASE革命:ビジネスの変化と自動車技術の方向性
   3. CASEに向けた自動車の機能と車載機器の進化
   4. CASEに向けた主な車載機器構造の変化
2. CASEに向けた実装構造の詳細と課題
   1. 車載通信機器 (C,A,S)
      1. MssSシステムのハードウェア構成
      2. 統合通信モジュール
      3. 通信機器構造の動向
      4. 通信機器の実装課題と接合・パッケージへの要求
   2. 自動運転 (AD) ・運転支援システム (ADAS) (C,A,S)
      1. 自動運転 (AD) ・運転支援システム (ADAS) の構成
      2. AD・ADASシステムセンシング機器
      3. ミリ波レーダの実装構造
      4. LiDARの実装構造
      5. センシング機器構造の動向
      6. センシング機器の実装課題と接合・パッケージへの要求
      7. AD・ADAS ECU
      8. ECU実装とAD・ADAS ECUの課題
      9. 車載コンピュータの広がり・進化の動向
   3. 車両運動制御機器 (C,A,S)
      1. 車両運動制御システムと主な車載機器
      2. 車両運動制御機器の事例EPS
      3. 車両運動制御機器構造の動向
      4. 車両運動制御機器の実装課題と接合・パッケージへの要求
   4. 電動パワートレインの車載機器 (E)
      1. 電動パワートレイン車載機器の構成
      2. 電源機器・電池パックの構成
      3. 電池パック実装構造の例
      4. パワーコントロールユニット (PCU) の内部構成
      5. 第2世代プリウスのパワーコントロールユニット分解調査結果
      6. CASEに向けた車載機器実装構造の変化まとめ
      7. PCUの小型・高出力密度化の動向
      8. SiC採用によるPCUの小型化
      9. 電動化機器構造の動向1
      10. 電動化機器の実装課題と接合・パッケージへの要求1
      11. 電動化機器構造の動向2
      12. 電動化機器の実装課題と接合・パッケージへの要求2
      13. パワー半導体スイッチング損失低減構造の動向
• 質疑応答

第2部 接着機能発現のための精密構造解析と新素材の活用、および接着・接合フィルムへの応用

(2023年10月11日 13:30〜15:00)

　半導体組み立て工程に用いられる接着フィルムや粘着テープについて、それぞれの仕様や設計について概要を紹介する。さらにダイボンディングフィルムの設計において、パルスNMR法で熱硬化性の微小な差異を定量評価することで、プロセス適正を付与した事例と、相分離現象を活用することで、高い接着機能が発現した事例について紹介する。さらに新たな素材として、金属組成物の粒径の微細化に伴う低融点化を、接合材の設計に活かした事例について紹介する。

1. 半導体パッケージの技術動向と粘接着フィルム・テープの進歩
   1. 半導体パッケージの組み立て工程および技術動向
   2. 粘接着フィルム・テープの種類と要求仕様
2. プロセスに適合した材料設計のための精密解析
   1. 微細な硬化性の定量化を目的とした分析手法 (パルスNMR)
   2. 硬化性の制御により接着特性を向上した事例
3. 相分離現象を活用した接着フィルムの構造制御と接着特性
   1. モデル配合物による構造形成メカニズムの解明
   2. 接着フィルムの構造評価と接着特性
4. 新素材を用いた接合フィルムの設計
   1. 金属ナノ粒子の特徴
   2. 金属ナノ粒子の接合フィルム設計への応用
• 質疑応答

第3部 次世代ワイドバンドギャップ半導体向けパワーモジュールパッケージ技術

(2023年10月11日 15:15〜16:45)

　昨今、SiC等のワイドバンドギャップ半導体が実装されたパワー半導体製品が大手パワー半導体メーカーから展開されようとしている。大分デバイステクノロジー株式会社は、パワー半導体パッケージの実装技術を軸にワイドバンドギャップ半導体の性能を十分に発揮させるよう独自の視点からパワーモジュールパッケージ技術開発を進めたので、その成果を紹介する。

1. パワーデバイス向けパッケージの技術課題
2. パワーモジュールパッケージ開発における課題抽出と解決策
3. 開発したパワーモジュールパッケージ FLAP の特徴と諸元
4. FLAPの耐熱性
5. IMC のダイボンド評価
6. FLAPの熱抵抗 Rth_j – c
7. FLAPのパッケージインダクタンス Ls
8. FLAPの電気的特性
   • 静特性
   • 動特性
9. 今後の開発課題、まとめ
• 質疑応答