先端半導体パッケージの熱マネジメントに貢献する材料②

カテゴリ：
半導体・電子材料

第5回の熱伝導材料、エポキシ樹脂封止材に続いて、先端半導体パッケージの熱マネジメントを改善する材料について解説します。

3Dパッケージの放熱経路

熱マネジメントに貢献する材料

キャピラリーアンダーフィル（CUF）

CUFはチップ、インターポーザー、基板の間の隙間に充填する樹脂で、はんだバンプやマイクロバンプなどの接合部を機械的に補強し、外部からの衝撃や振動、基板の反りによる応力集中を防ぐとともに、チップと基板など異種材料間のCTE^*1の差によって発生する熱応力を緩和し、温度サイクルによる接合部の疲労やクラック発生を抑制する役割を担う材料です。

レゾナックでは弾性率、CTE、Tg^*2などが異なる多様なCUFをラインナップし、お客様のパッケージ構造や適用部位に応じた最適なグレードをご提案いたします。さらに、先端パッケージの熱マネジメントに貢献する高熱伝導率グレードの開発も進めています。

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CUF製品外観

ダイアタッチフィルム（DAF）

DAFは、①半導体製造前工程のダイシング^*3プロセスにおいて、ウェハや切り出されたチップを保持する役割と、②先端パッケージにおいてチップとチップ、チップとインターポーザー、チップと基板などを接着する役割を担う接着フィルムです。ダイシングには回転するダイヤモンドブレードで切断するブレードダイシングやレーザーで切断するレーザーダイシングといった方式がありますが、先端半導体パッケージ向けのチップには微細ピッチのダイシングや薄型ウェハのダイシングが可能で、加工の歩留まりが高いレーザーダイシングが用いられます。また、DAFはチップの直下や積層したチップ間に位置するため、特に発熱量が多い先端半導体パッケージでは熱伝導率の高さが重要視されます。

レゾナックは多様な厚さ、弾性率、熱膨張率のDAFを取り揃え、お客様のダイシング方式やパッケージ種類に最適なDAFをご提案します。ステルスダイシングを始めとするレーザーダイシング対応グレードをご用意しているほか、熱の効率的な放散にも貢献すべく、高熱伝導率を実現する新グレードの開発にも取り組んでいます。

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DAF製品外観

まとめと次回予告

今回は、半導体パッケージの熱マネジメントに貢献するレゾナックの材料をご紹介しました。こうした材料を適用することで、パッケージの信頼性の向上が期待できます。今後も技術ロードマップの通り、さらに高熱伝導率、低熱抵抗な材料の開発を進めて参りますので、ご期待ください。次回のコラムでは、「先端半導体パッケージの反り対策に貢献する材料」について解説します。

参考：熱マネジメント関連材料レゾナック技術ロードマップ