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超薄型・大型パッケージへの対応とは？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超薄型・大型パッケージへの対応
モールディングにおける超薄型・大型パッケージへの対応とは？
半導体パッケージングにおけるモールディング工程は、半導体チップを保護し、外部環境からの影響を低減する重要な役割を担います。近年、電子機器の小型化・高性能化に伴い、パッケージも超薄型化・大型化が進んでおり、これに対応したモールディング技術が求められています。本稿では、この課題とその解決策について解説します。
課題
薄型化に伴う材料充填の困難さ
パッケージ厚が極端に薄くなると、モールド材が均一に充填されず、ボイド（空隙）やショートショット（充填不足）が発生しやすくなります。これにより、製品の信頼性が低下する可能性があります。
大型化による反り・応力の増大
パッケージサイズが大きくなると、モールド材の硬化収縮や 熱膨張差によって、パッケージに大きな反りや内部応力が発生しやすくなります。これが、チップや配線の破損につながる恐れがあります。
高精度な位置決めと均一な圧力制御
超薄型・大型パッケージでは、わずかなズレや圧力の不均一が、製品の品質に大きく影響します。金型への正確な位置決めと、モールド材充填時の均一な圧力制御が極めて重要になります。
高速生産と品質維持の両立
生産効率を高めるためには高速なモールディングが求められますが、超薄型・大型パッケージでは、高速化が品質低下を招くリスクを高めます。両立が大きな課題となります。
対策
低粘度・高流動性モールド材の開発
パッケージ内部の隅々まで均一に充填できる、粘度が低く流動性の高いモールド材を開発・採用することで、ボイドやショートショットのリスクを低減します。
低反り・低応力モールド材の活用
硬化収縮率が低く、熱膨張係数がパッケージ材料に近いモールド材を選択することで、反りや内部応力の発生を抑制し、信頼性を向上させます。
精密金型設計と圧力制御技術の導入
微細な流路設計や、充填時の圧力を精密に制御できる金型構造を採用することで、均一な充填と応力低減を実現します。
高度なプロセス制御システムの導入
温度、圧力、充填速度などをリアルタイムで監視・制御できる高度なシステムを導入し、生産性と品質のバランスを最適化します。
対策に役立つ製品例
低粘度エポキシ樹脂系封止材
優れた流動性と低粘度により、複雑な形状や薄型パッケージへの均一な充填を可能にし、ボイド発生を抑制します。
低熱膨張係数封止材
硬化時の収縮や熱サイクルによる応力を低減し、大型パッケージの反りやチップへのダメージを防ぎます。
精密射出成形用金型
微細なゲート設計やキャビティ形状により、均一なモールド材の充填と精密な圧力制御を実現します。
インライン品質検査システム
モールディング工程中にリアルタイムで欠陥を検出し、不良品の流出を防ぎ、生産効率と品質を両立させます。
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