キーワード:
半導体/LED/有機EL/太陽電池/MEMS封止技術・材料/エポキシ/フェノール/シリコーン/硬化促進剤/液状封止/アンダーフィル材/封止フィルム/カーエレクトロニクス/Cat-CVD/EVA/ナノインプリント
刊行にあたって
封止材は,液体や気体などの物質が部品の内部に入り込まないようにしてデバイスを保護する材料である。本書では,第1章で半導体封止,第2章でLED,第3章で有機EL,第4章で太陽電池そして,最後の第5章でMEMSを取り上げ,それらの高機能デバイス封止技術と封止材料について最先端の情報を提供することを目的にした。デバイスを気密封止して外部環境からの汚染を防ぐことが共通課題であるが,それぞれの用途に応じて要求される特性,機能が当然のことながら異なっている。新たな製品分野へ展開する場合には,共通項も多いため比較的取り組みやすい技術でもある。そのような観点から,現在これらの課題に取り組んでおられる,また,これから取り組まれるできるだけ多くの技術者に参考にしていただければと願っている。幸いにして,多数のご専門の方々にご執筆いただき,出版に漕ぎ着けたことに深謝している。
(「はじめに」より抜粋)
2009年8月 高橋昭雄
本書は2009年に『高機能デバイス封止技術と最先端材料』として刊行されました。普及版の刊行にあたり、内容は当時のままであり、加筆・訂正などの手は加えておりませんので、ご了承ください。
著者一覧
石井利昭 (株)日立製作所
押見克彦 日本化薬(株)
山中正彦 新日本理化(株)
稲冨茂樹 旭有機材工業(株)
大橋賢治 北興化学工業(株)
尾形正次 元 日立化成工業(株)
大山俊幸 横浜国立大学
稲田禎一 日立化成工業(株)
岩倉哲郎 日立化成工業(株)
武井信二 富士電機アドバンストテクノロジー(株)
高橋良和 富士電機デバイステクノロジー(株)
越部茂 (有)アイパック
中田稔樹 東レ・ダウコーニング(株)
壁田桂次 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社
早川淳人 ジャパンエポキシレジン(株)
笠井幹生 日産化学工業(株)
植村聖 (独)産業技術総合研究所
松村英樹 北陸先端科学技術大学院大学
増田淳 (独)産業技術総合研究所
瀬川正志 サンビック(株)
下斗米光博 日清紡メカトロニクス(株)
池上和志 桐蔭横浜大学
伊藤寿浩 (独)産業技術総合研究所
小野禎之 日本化薬(株)
町田克之 NTTアドバンステクノロジ(株)
谷口淳 東京理科大学
執筆者の所属表記は、2009年当時のものを使用しております。
目次 + クリックで目次を表示
1. 半導体パッケージと封止材の技術動向(石井利昭)
1.1 半導体封止材の役割
1.2 半導体パッケージと封止材の変遷
1.3 技術動向とトピックス
2. エポキシ樹脂材料
2.1 エポキシ樹脂の課題と最新技術(押見克彦)
2.1.1 はじめに
2.1.2 ポリフェノール系エポキシ樹脂
2.1.3 結晶性エポキシ樹脂
2.2 酸無水物硬化剤(山中正彦)
2.2.1 酸無水物の配合と硬化
2.2.2 酸無水物の種類と特徴
2.2.3 酸無水物使用時のポイントおよび注意事項
2.3 フェノール樹脂系硬化剤(稲冨茂樹)
2.3.1 フェノール樹脂の基礎
2.3.2 エポキシ樹脂原料および硬化剤としてのノボラック型フェノール樹脂
2.3.3 エポキシ樹脂とフェノール樹脂の反応
2.3.4 フェノール樹脂系エポキシ硬化剤の適用分野
2.3.5 分子量分布狭分散ノボラック樹脂PAPSシリーズ
2.3.6 まとめ
2.4 硬化促進剤(大橋賢治)
2.4.1 はじめに
2.4.2 半導体封止材料の構成と硬化促進剤の特徴
2.4.3 リン系硬化促進剤
2.4.4 窒素系硬化促進剤
2.4.5 硬化促進剤と他材料との相互作用
3. 液状封止材/アンダーフィル材(尾形正次)
3.1 はじめに
3.2 液状封止材の基本組成
3.3 新規パッケージ用エポキシ樹脂系液状封止材の開発動向
3.3.1 ワイヤボンディング型パッケージ用液状封止材
3.3.2 TAB型パッケージ用液状封止材
3.3.3 ウエハレベルCSP用液状封止材
3.3.4 フリップチップ実装型パッケージ用アンダーフィル材
3.4 おわりに
4. In situ生成型改質剤の利用による熱硬化性樹脂の強靭化(大山俊幸,高橋昭雄)
4.1 はじめに
4.2 PMS系ポリマーのin situ生成による強靭化
4.2.1 エポキシ樹脂の強靭化
4.2.2 シアナート樹脂の強靭化
4.3 ポリベンジルメタクリレートのin situ生成によるエポキシ樹脂の強靭化
4.4 おわりに
5. 反応誘起型相分離材料を用いたダイボンディングフィルム(稲田禎一)
5.1 はじめに
5.2 高密度実装の動向とダイボンディングフィルムの必要特性
5.3 ダイボンディングフィルムの柔軟性
5.4 ダイボンディングフィルムの耐熱性
5.5 ダイボンディングフィルムのプロセス適合性
5.6 ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム
5.7 おわりに
6. 封止フィルムの機能と用途(岩倉哲郎,稲田禎一)
6.1 はじめに
6.2 封止フィルムのベース技術
6.3 構成材料と微細構造
6.4 封止フィルムの特徴
6.5 封止フィルムとしての実用特性
6.6 おわりに
7. カーエレクトロニクス用封止材料(武井信二,高橋良和)
7.1 はじめに
7.2 半導体パッケージ,樹脂材料,封止方法の動向
7.3 樹脂に要求される特性
7.3.1 低粘度化
7.3.2 ボイド低減化
7.3.3 フィラによるチップ表面損傷
7.3.4 密着性
7.3.5 接着性と離型性を両立化させるワックス技術
7.4 次世代高耐熱性エポキシ樹脂
7.4.1 現行樹脂その他問題点
7.4.2 高Tg樹脂の開発
7.5 おわりに
第2章 LED封止
1. LEDと封止材料の特性(越部茂)
1.1 はじめに
1.2 LEDの発光原理
1.3 LEDの開発経緯
1.4 LEDの用途展開
1.5 LEDの封止技術
1.5.1 LEDの封止方法
1.5.2 LEDの樹脂封止
1.5.3 LED用封止材料
1.5.4 LED用封止材料の市場
1.6 白色LED
1.6.1 白色化機構
1.6.2 白色LEDの問題
1.6.3 白色LED用封止材料
1.7 競合技術
1.8 今後の課題
2. シリコーン封止材
2.1 東レ・ダウコーニングのシリコーン封止材(中田稔樹)
2.1.1 はじめに
2.1.2 LED封止用シリコーン材料
2.1.3 LEDの一括封止・レンズ成型
2.1.4 おわりに
2.2 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズのシリコーン封止材(壁田桂次)
2.2.1 はじめに
2.2.2 シリコーン材料の特徴
2.2.3 シリコーン封止材
2.2.4 レンズ成形材料
2.2.5 おわりに
3. エポキシ樹脂封止材
3.1 水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂(早川淳人)
3.1.1 はじめに
3.1.2 水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂の製造方法と物性値
3.1.3 高粘度および固形タイプ
3.1.4 硬化剤との反応性および硬化物物性
3.1.5 カチオン重合による硬化物物性
3.1.6 光および熱劣化特性
3.1.7 高粘度および固形タイプの硬化物物性
3.1.8 水添エポキシ樹脂のTg向上手法
3.1.9 おわりに
3.2 トリアジン骨格エポキシ樹脂とナノコンポジット材料(笠井幹生)
3.2.1 LED封止材に用いられるエポキシ樹脂
3.2.2 トリアジン骨格エポキシ樹脂
3.2.3 ナノシリカコンポジット材料
第3章 有機EL封止
1. 印刷デバイス用ナノコンポジット保護膜の低温作製技術(植村聖)
1.1 印刷デバイス
1.2 バリア膜
1.3 低温塗布SiO2薄膜の作製技術
1.4 膜組成と特性評価
1.5 酸窒化シリコン薄膜の形成
1.6 クレイナノコポジット化SiO2膜の作製
1.7 まとめ
2. Cat-CVD(Hot-Wire CVD)法による有機EL封止(松村英樹)
2.1 はじめに
2.2 Cat-CVD法の特徴と膜堆積原理
2.3 Cat-CVD法により作られる膜の特徴
2.4 有機EL封止の試み(1)―単層膜の問題点
2.5 有機EL封止の試み(2)―積層固体封止膜の実現
2.6 まとめ
第4章 太陽電池封止
1. 太陽電池セル/モジュール封止技術の現状と開発動向(増田淳)
1.1 はじめに
1.2 太陽電池のモジュール構造
1.3 モジュールの長寿命化
1.4 まとめ
2. 太陽電池セル封止材としてのEVA樹脂(瀬川正志)
2.1 太陽電池モジュールの構造
2.2 EVA樹脂に関して
2.2.1 EVA樹脂の生産量
2.2.2 EVA樹脂の分類
2.3 結晶系シリコンセルの封止向けEVA封止材について
2.3.1 EVA封止材の組成と架橋・接着の原理
2.3.2 結晶系シリコン太陽電池モジュールの製造方法
2.3.3 太陽電池ラミネーターの条件設定に関して
2.4 まとめ
3. モジュール製造工程と封止用ラミネータ(下斗米光博)
3.1 はじめに
3.2 太陽電池モジュールの構造
3.2.1 スーパーストレート方式
3.2.2 ガラスパッケージ方式
3.2.3 サブストレート方式
3.3 薄膜シリコン太陽電池のモジュール製造工程
3.3.1 4辺エッジアイソレーション加工
3.3.2 集電部配線
3.3.3 レイアップ
3.3.4 ラミネート加工
3.3.5 エッジトリム加工
3.3.6 シール材塗布
3.3.7 フレーム取付
3.3.8 端子ボックス取付
3.3.9 絶縁耐圧試験
3.3.10 出力検査
3.4 ラミネート加工について
3.5 ラミネータのメンテナンスについて
3.6 架橋について
3.7 多段ラミネータについて
3.8 まとめ
4. 色素増感太陽電池用の封止材料と技術(池上和志)
4.1 はじめに
4.2 DSCの発電の原理とその構成
4.3 DSCの作製過程と封止方法
4.4 DSC用の封止材の現状
4.5 今後の展望
第5章 MEMS封止
1. MEMS封止実装(伊藤寿浩)
1.1 はじめに
1.2 モノリシック法
1.2.1 表面マイクロマシニングによる方法
1.2.2 Epi-Seal法
1.3 ハイブリッド法
1.3.1 封止接合のポイント
1.3.2 MEMS封止に使われる接合法
1.3.3 封止実装への常温接合の適用可能性
1.4 おわりに
2. MEMS用超厚膜レジスト(小野禎之)
2.1 はじめに
2.2 永久膜レジスト「SU-8 3000」
2.3 アルカリ現像型レジスト「KMPR-1000」
2.4 まとめ
3. STP法を用いた樹脂封止技術(町田克之)
3.1 はじめに
3.2 MEMSデバイスの可動部保護の必要性
3.3 STP法の原理
3.4 STP装置とプロセス
3.5 実験結果
3.6 MEMSデバイスへの適用
3.7 まとめ
4. ナノインプリントを用いた封止(谷口淳)
4.1 はじめに
4.2 ナノインプリント技術
4.3 ナノインプリント技術による封止
4.4 ナノインプリント技術による金属転写
4.5 まとめ
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