先端半導体パッケージの反り抑制と応力緩和に貢献する材料③

カテゴリ：
半導体・電子材料

本稿では、第7回、第8回に続いて先端半導体パッケージの反り対策と応力緩和に貢献する材料について解説します。

3Dパッケージと反り低減に貢献する材料 3Dパッケージの反り低減に貢献する材料

反り対策に貢献する材料

キャピラリーアンダーフィル (CUF)

第6回で熱マネジメントに貢献する材料として紹介したCUFは、半導体パッケージの応力緩和においても重要な役割を担っています。
CUFは、チップ、インターポーザー、パッケージ基板という、CTE^*1差の大きい部材間の隙間に充填される材料で、半導体パッケージに反りが発生した際に応力が集中しやすいマイクロバンプ等の微細接続部を硬化後の剛性によって保護すると共に、応力を面全体に分散させることで、剥離や断線を防ぐ役割を担います。

インターポーザーを用いた先端半導体パッケージにおいては、CUFは適用箇所に応じて大きく2種類に大別されます。チップとインターポーザーの間を埋めるCUF for Topは、バンプが微細化し狭ギャップ化が進む隙間に充填されるため、硬化前の高い流動性と、隙間に詰まらない小粒径フィラーの適用が重視されます。一方、インターポーザーとパッケージ基板の間を埋めるCUF for Bottomは、充填面積が広く、パッケージ基板側の大きな熱膨張の影響を直接受けます。そのため、次世代品においてはさらなる低CTE化を目指しつつ、保護力を高めるための高弾性率化と、反りに追従する柔軟性を付与する低弾性率化の両面で開発に取り組み、多様なニーズに応えるCUFを提供できる体制の構築を進めています。
このように階層ごとに異なるシビアな要求に対し、レゾナックでは液状封止材の豊富な開発実績に基づき、各層に最適化されたCUFを提供することで、先端半導体パッケージの長期信頼性向上をバックアップします。

詳細は以下よりご覧ください。

フリップチップ用液状封止材 CEL-Cシリーズ

CUF製品外観

まとめと次回予告

第7回から第9回にわたり、半導体パッケージの反り対策や応力緩和に貢献する材料をご紹介しました。レゾナックはこれらの材料を包括的に提供しており、個別の課題に対して材料の組み合わせによる最適な提案が可能です。今後も図の技術ロードマップに沿って、低温硬化、低硬化収縮、低熱膨張といったパッケージの信頼性向上に有効な材料の開発を加速させて参りますので、ご期待ください。

参考：大型パッケージ向け材料レゾナック技術ロードマップ 熱マネジメント関連材料レゾナック技術ロードマップ