半導体パッケージの熱歪対策：材料設計から製品検証～半導体パッケージの「反り・剥離」問題への対応～

セミナー趣旨

  半導体は情報社会には不可欠であり、情報処理量の増加に対応すべく大容量高速化している。これに伴い、半導体パッケージ(ＰＫＧ)は大面積化し熱歪(反り・剥離)が大きくなった。また、ＰＫＧの基板搭載法が表面実装方式に移行し、熱歪を増加させた。ただし、これら熱歪は技術予測でき、半導体成長期(１９９０年前後)の封止材料設計で基本対策が確立され、その検証も行われてきた。
  しかし、これらの技術や基本対策は、日本では空白の30年を経て技術継承されず、関連の知識を保有する技術者は減少してしまっている。また近年になりＰＫＧは大型複合化し、異種複数ＰＫＧの混載部品＝モジュール(ＣｏＷｏＳ，Ｃｈｉｐｌｅｔなど)へと変革した。これにより、熱歪は増大かつ複雑となり、新たな対応も必要となっている。
  今回、熱歪問題＝「反り・剥離」に焦点を絞り、先端半導体パッケージング技術の開発状況もふまえ説明する。講師は封止材料の開発者であり、２１世紀以降は原材料メーカーと共に半導体パッケージング技術の開発を行っている。また、半導体メーカーともモジュールの応力検証(模擬解析など)に関して協力をしている。今回の「反り・剥離」対策を理論的・実証的に解説できる数少ない適任者である。

受講対象・レベル

・半導体パッケージの基本情報（開発経緯および開発動向）に関心をお持ちの方
・半導体パッケージの進化（複合構造化）に関心があり、その背景に興味のある方
・半導体パッケージの熱歪（反り・剥離）問題への対応（材料、評価）に関心のある方
・熱歪問題に特化した材料設計および製品検証の技術を総合的に理解したい方

習得できる知識

・半導体パッケージの基本情報（開発経緯および開発動向）
・半導体パッケージの進化（単純構造から複合構造＝モジュール）とその背景
・半導体パッケージの熱歪問題（反り・剥離）の論理的な解明と対策（材料、評価）
・熱歪問題に対する封止材料設計および製品応力検証による理論構築の経時的考証

セミナープログラム

１．成長期の半導体パッケージ開発と熱歪問題
　　：半導体パッケージング・基本技術の確立経緯から解説する。
　　　熱歪対策の対象はＰＫＧであり、ＰＫＧ構成素部材の熱応力差（熱伸縮、弾性率）の低減検討が課題であった。
   １．１　半導体パッケージング技術の開発経緯
　　　（１）封止方法
　　　　　・気密封止、樹脂封止
　　　（２）樹脂封止
　　　　　・封止材料（固形、液状)、開発経緯（主に固形材料）
　　　（３）基板搭載法
　　　　　・ピン挿入方式 → 表面実装方式（ＳＯＰ～ＢＧＡ）へ
   １．２　封止材料技術と熱歪対応
　　　（１）開発経緯
　　　　　・耐湿性、耐冷熱衝撃～耐半田衝撃、注入性、難燃性など
　　　（２）熱歪対策
　　　　　・理論（熱応力＝寸法歪＊応力緩和）
　　　　　　→ チップと封止材料の特性差より歪＝熱歪が生じる
　　　　　・材料設計
　　　　　　―CTE（熱膨張係数）の低減：Tg・FC
　　　　　　―E（弾性率）の低減：ゴム・相転移
　　　　　　―密着性の向上
　　　　　・材料対策
　　　　　　―フィラー・樹脂・機能剤の使用：緩衝・密着性の向上、配合設計など
   １．３　ＰＫＧ評価技術
　　　（１）一般特性の評価技術
　　　　　・α-Ｔｇ、弾性率、吸水率など
　　　（２）応力評価技術
　　　　　・冷熱衝撃、超音波探傷、２次元模擬解析、金線変形
２．半導体パッケージのモジュール化における熱歪対応
　　：モジュール化の現状、課題と熱歪（反り・剥離）対策について解説する。
　　　モジュールは異種複数ＰＫＧで構成され、熱歪はＰＫＧより大きく複雑となる。このため、新たな対策が必要となる。
   ２．１　半導体モジュールの進化とその課題
　　　（１）大面積化
　　　　　・情報処理面積の拡大（チップ、ＰＫＧの積層・並列化）
　　　（２）高速化
　　　　　・接続距離の短縮（処理/記憶、2.X-DP）
　　　（３）対策と課題
　　　　　・in FO～中工程（CoWoS、Chipletなど、半導体の専業化）
   ２．２　半導体モジュールのパッケージングにおける熱歪（反り・剥離）対策
　　　（１）理論転換
　　　　　・寸法歪の低下・抑制（ＰＫＧ）
　　　　　　→ 応力緩和の向上へ（変形解放，モジュール）
　　　　　・熱歪対策は、ＰＫＧからモジュールで変革が必要となる
　　　（２）熱歪対策
　　　　　・材料
　　　　　　―可撓強靭樹脂
　　　　　・ＰＫＧ形状
　　　　　　―変形空間、i-MCM/MAP
　　　　　・モジュール保護
　　　　　　―応力均衡、クッション構造など
　　　（３）評価検証技術
　　　　　・模擬解析（3次元～4次元）
　　　　　・観察（映像、画像解析）
　　　（４）課題
　　　　　・実態把握（実製品vs学会発表）
　　　　　・対策の効率化（有効性）
＜質疑応答＞

＊途中、小休憩を挟みます。

セミナー講師

 有限会社アイパック 代表取締役　  越部 茂 氏

セミナー受講料

【オンライン受講（見逃し視聴なし）】：1名 46,200円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき35,200円

【オンライン受講（見逃し視聴あり）】：1名 51,700円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき40,700円
＊「見逃し視聴あり」でお申込の場合、当日のご参加が難しい方も後日セミナー動画の視聴が可能です。

＊学校法人割引：学生、教員のご参加は受講料50％割引。

主催者

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受講について

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