半導体の進化による接合構造の変化とパッケージング対応

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半導体は高集積化・高密度化および大面積化・三次元化を追求し続けている。この結果、接合部 (バンプ) の構造は複雑化=接合数増加・間隙薄型化している。これら進化にパッケージング技術も対応し続けている。  今回、半導体PKGの進化およびパッケージング技術の対応に関して、接合部に焦点をあて解説する。狭間隔の多数小型バンプ構造部への樹脂封止の対策を説明する。また、半導体の開発動向へのパッケージンング技術の課題と対策についても解説する。

  1. 半導体PKG・接合部の進化
    1. 半導体PKG
      1. 開発経緯
        • 高集積化
        • 高密度化
      2. PKG種
        • WLP
        • PLP
        • 複合PKG
    2. 半導体PKGと接合部
      1. PKGと回路基板
        • 接合方法 (リードフレーム〜子基板)
        • 搭載方法 (ピン挿入〜表面実装)
      2. チップと接続回路
        • 接続方法 (金線〜マイクロ半田ボール)
        • 接続対策 (FI〜FO、CoC/TMVなど)
    3. 接合部の信頼性向上とその検証
      1. PKGと回路基板
        • 補強
        • 熱歪評価
          • 解析
          • 観察など
      2. チップと接続回路
        • 充填
        • 間隙評価
          • 軟X線
          • USTなど
  2. 半導体パッケージング技術の対応
    1. 封止技術
      1. 開発経緯
      2. 封止方法
        • 気密封止
        • 樹脂封止 (移送成形など)
    2. 封止材料
      1. 概要
        • 種類
        • 開発経緯
        • 用途
        • 製造会社
      2. 材料諸元
        • 組成
        • 原料
      3. 製造諸元
        • 製造方法
        • 管理方法
    3. 封止材料の評価
      1. 材料特性
        • 流動硬化性
        • 成形性
        • 分散性
      2. 硬化物特性
        • 一般特性
        • 接着性
        • 信頼性
          • 加速試験
          • 解析
    4. 封止技術の課題と対策
      1. 樹脂封止
        • 大面積化
        • 狭間注入
        • バラツキ
      2. 基板搭載
        • 複合PKG搭載
        • 不良解析

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