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モールド時のチップへの応力緩和とは?課題と対策・製品を解説

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モールディングにおけるモールド時のチップへの応力緩和とは?

半導体パッケージングプロセスにおけるモールディング工程では、半導体チップを保護するために樹脂で封止します。この際、樹脂の硬化収縮や熱膨張率の違いにより、チップや基板に応力が加わります。応力緩和とは、これらの応力を低減し、チップの信頼性低下や破損を防ぐための技術や手法を指します。

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当社では、家電部材の発泡スチロールを取り扱っております。

発泡スチロールは、断熱性・耐水性に優れ、成形性もあり、
複雑な形状にも対応できるため、エアコン・冷蔵庫等の断熱部材として
使用されています。

【ラインアップ】
■冷蔵庫部材
■エアコン部材
■エコロジー関連部材

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

発泡スチロール『家電部材』

当社で取り扱う「耐熱クッション材 フッ素ゴム/アラミドクロス」を
ご紹介いたします。

当製品は、フッ素ゴムとアラミドクロスの積層ボードで、
熱プレス工程での温度ムラ、圧力ムラを軽減。

また、使用温度領域は200度まで使用可能です。
ご用命の際は、当社へお気軽にご相談ください。

【サイズ】
■500mm×500mm
■厚さ1mm~5mmの範囲で製作可能

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【半導体向け】耐熱クッション材 フッ素ゴム/アラミドクロス

某電子部品メーカー様では、配管の振動による騒音が激しく、
時々振動でアーム式継手のアームが外れ、ひどい場合は継手が
破損することもありました。

そこで、配管の一部をホースに変更し、継手もロック式の
専用継手に変更。

その結果、騒音が激減し、継手のアーム外れ問題を解消する
ことができました。

【事例】
■改善前
・配管の振動による騒音が激しい
・時々振動でアーム式継手のアームが外れ、後始末が大変になる
・ひどい場合は継手が破損することもあった

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【販売パートナー募集中】
御社の商品売ります!販路拡大のサポートをさせていただけませんか?

【改善事例】振動による騒音と継手外れのトラブルが解消

イソプラトン 軽量セッターはセラミックファイバーとアルミナ粒子を主材料として高温焼成された軽量かつ高強度という高機能セラミックスです。
耐スポーリング性、脱バインダー性に優れた電子部品焼成用セッターであり
寸法精度が極めて高く、形状も平版の他、足付きや、溝付き等
オーダーメイドで対応、様々な電子部品の焼成に使われています。

●詳しくはお問い合わせください。

断熱技術のイソライトが製造 電子部品焼成用セッター イソプラトン

成商では『ホンダのシリコーン』を取り扱っています。

当製品は、耐熱性とクッション性を兼ね備えた シリコーンゴムをベースに、
フッ素樹脂、フッ素ゴム、金属箔など、お客様のご用途にあわせた素材を積層、
一体化させることにより、 新しい機能を備えた複合型 耐熱シートです。

一体化構造ですので、取扱い性、作業性が良好です。

【特長】
■プレス時のクッション性、寸法安定性に優れ、均一な圧力、熱伝導性が得られる
■複数回の使用が可能
■積層する素材により、非粘着性、帯電防止、表面平滑性など様々な機能を付与
■シリコーンゴムへの積層加工によりオイルブリードを抑止

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

耐熱シリコーンゴム複合製品『ホンダのシリコーン』

断熱性・耐水性にすぐれ、複雑な形状にも対応できますので、
エアコン・冷蔵庫等も断熱部材として使用されています。

【特長】
■断熱性・耐水性
■緩衝適正に優れている
■軽量
■形状変形

※詳しくはPDFをダウンロード頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

発泡スチロール製『家電部材』

『金属シリコン』は、プラスチックの放熱性が向上する高熱伝性を有した半導体です。

純度の高い珪石を原料に、オイルコークスや木炭を配合、電気炉で溶融し、
取鍋に抽出したあとで、破砕、整粒して造られます。

当社では、日本・中国の2拠点での生産体制を構築し、粉砕・分級しています。
平均径、純度、不純物の管理が可能です。

また、高熱伝導性や高絶縁性を有する「酸化マグネシウム」もご用意しております。

【特長】
■高熱伝導性:149W/m・K
■低比重(2.33g/cm3)
■各種表面処理加工が可能

※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

金属シリコン

『MEC-200A型』は、ガラス端面に樹脂を塗布することにより、
ガラスに対する直接的な衝撃を軽減させる端面塗布装置です。

LCDパネルの端面に樹脂を塗布する事により光漏れを防ぎ、
端面からの破損を防ぎます。

また、樹脂を均一に塗布出来るので、塗布後CNC等による
修正加工をする必要がありません。

【特長】
■樹脂を均一に塗布可能
■塗布後CNC等による修正加工をする必要なし
■樹脂を塗布する事により光漏れを防ぐ
■端面からの破損も防ぐ

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

硬脆性材用 端面端面塗布機 MEC-200A型

エボニックは、スペシャルティケミカルの企業の一社として、5G材料の
開発を加速する充実したソリューションを提供します。

工程改善のための「Coating additives」をはじめ、高分子改質を促進する
「VISIOMER」や樹脂性能を向上させる「POLYVEST」など、樹脂の改良に
効能のある素材を多数ラインアップ。

ご用命の際はお気軽にお問い合わせください。

【ラインアップ(一部)】
■POLYVEST
■Dynasylanシラン
■Siridion
■コーティング材用添加剤「TEGO/NANOCRYL」
■特殊メタクリレート「VISIOMER」

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

樹脂の改良に効能のある素材を提供

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モールディングにおけるモールド時のチップへの応力緩和

モールディングにおけるモールド時のチップへの応力緩和とは?

半導体パッケージングプロセスにおけるモールディング工程では、半導体チップを保護するために樹脂で封止します。この際、樹脂の硬化収縮や熱膨張率の違いにより、チップや基板に応力が加わります。応力緩和とは、これらの応力を低減し、チップの信頼性低下や破損を防ぐための技術や手法を指します。

課題

樹脂硬化時の収縮応力

モールディング樹脂が硬化する際に体積が収縮し、チップや基板に応力集中を引き起こします。

熱膨張率の不一致

チップ、基板、封止材の熱膨張率の違いにより、温度変化時に応力が発生し、チップにダメージを与えます。

ワイヤボンドへの影響

チップと外部端子を接続するワイヤボンドに応力が集中し、断線や接触不良の原因となります。

チップ割れ・剥離リスク

過大な応力は、チップ自体の割れや、チップと封止材の剥離を引き起こし、製品の信頼性を著しく低下させます。

​対策

低応力封止材の採用

硬化収縮が少なく、熱膨張率がチップや基板に近い低応力タイプの封止材を選択します。

モールド条件の最適化

樹脂の充填温度、圧力、硬化時間などのモールド条件を調整し、応力発生を抑制します。

構造設計の工夫

チップや基板の形状、厚み、配置などを工夫し、応力集中を分散させる設計を行います。

応力緩和層の導入

チップと封止材の間に、応力を吸収・分散するバッファ層を設けます。

​対策に役立つ製品例

低弾性率封止材

硬化時の収縮応力が小さく、熱膨張による応力も吸収しやすい特性を持つ封止材です。

応力分散構造設計支援ツール

有限要素法(FEM)解析などを活用し、モールド時の応力分布をシミュレーションし、最適な構造設計を支援するソフトウェアです。

特殊充填技術を用いたモールド装置

樹脂を低圧・低速で充填することで、チップへの直接的な衝撃や応力集中を低減するモールド装置です。

高機能バッファ層材料

チップ表面に塗布または積層することで、封止材からの応力を効果的に吸収・分散させる材料です。

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