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反りの抑制とは？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反りの抑制とは？
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モールディングにおける反りの抑制
モールディングにおける反りの抑制とは？
半導体パッケージングにおけるモールディング工程では、樹脂の充填と硬化に伴う収縮や応力により、パッケージ基板に反りが発生することがあります。この反りは、後工程での組み立て不良や製品の信頼性低下に繋がるため、その発生を最小限に抑える技術が「モールディングの反りの抑制」です。
課題
樹脂の熱膨張・収縮差
モールディング材とパッケージ基板の熱膨張係数の違いにより、温度変化で応力が発生し反りを引き起こします。
硬化時の収縮応力
樹脂が硬化する際に体積収縮を起こし、これが基板に応力を与え反りの原因となります。
充填時の圧力分布
モールディング時の樹脂充填圧力が均一でないと、局所的な応力集中により反りが発生しやすくなります。
金型設計と温度管理
金型の形状や温度分布が不均一だと、樹脂の硬化速度にばらつきが生じ、反りを助長します。
対策
低熱膨張材の採用
基板との熱膨張係数の差が小さいモールディング材を選択することで、温度変化による応力を低減します。
低収縮性樹脂の開発
硬化時の収縮率が低い、あるいは収縮を相殺するような特殊な樹脂材料を使用します。
最適化された充填条件
樹脂の充填速度、圧力、温度などを精密に制御し、均一な応力分布を実現します。
金型構造と温度制御の最適化
金型の冷却・加熱経路を最適化し、樹脂の均一な硬化を促進することで反りを抑制します。
対策に役立つ製品例
低熱膨張性封止材
パッケージ基板との熱膨張係数の差を最小限に抑え、温度変化による応力発生を抑制する特殊な樹脂材料です。
低収縮性封止材
硬化時の体積収縮率が極めて低い、あるいは収縮を相殺する成分を配合した封止材で、基板への応力負荷を軽減します。
精密成形用金型システム
均一な樹脂充填と精密な温度制御を可能にする金型設計と、それを実現する成形機システムです。
反り予測シミュレーションソフトウェア
モールディングプロセスにおける反りの発生を事前に予測し、材料選定やプロセス条件の最適化を支援する解析ツールです。
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