2015 Fiscal Year Annual Research Report
金属フィラー含有ハイブリッド樹脂シートによる電子デバイス実装プロセスの開発
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26630158
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤本 公三 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70135664)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福本 信次 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60275310)
松嶋 道也 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90403154)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 電子デバイス実装 / 熱硬化性樹脂 / 熱可塑性樹脂 / 樹脂硬化 / 粘度 / ぬれ / 気泡 / ボイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
半導体集積回路の高集積化にともない，外部端子数が数千～1万ピンになろうとしおり，その端子接合技術が大きな課題となっている．電極間隔が狭くなるに伴い，ソルダリングそのものが困難になることに加え，過酷な環境下での高い信頼性が接合部求められる場合では強度不足が問題となる．そこでアンダーフィル樹脂によって接合部を保護・補強することが必要となる．本研究課題においては，金属フィラーを熱硬化性/熱可塑性樹脂で複合化することで電極間の小さな場合でも信頼性の高い接合部を得ることのできる接合材料および実装プロセスを開発することである．
本年度は，ハイブリッド樹脂を用いた実装プロセスにおいて接合不良の原因となるボイドの形成要因を明らかにし，その低減方法についての基礎的指針を得ることを目的とした．ボイドの形成の大きな要因は気泡の発生である．この気泡について，初期に存在する間隙，熱硬化性樹脂の熱分解，また熱硬化性樹脂/ソルダフィラーの相互作用の観点から考察した．
主な結果は、(1)ハイブリッド樹脂/基板界面に存在する初期間隙が気泡の要因となり得ることが分かった．熱可塑性樹脂被覆層を基板上にあらかじめ塗布することでこの気泡は大幅に低減できた．(2)フィラー含有熱硬化性樹脂は加熱過程において，まず，小さな気泡が多数発生し，フィラーが溶融・凝集する際にそれらの小さな気泡が合体して大きな気泡となることが明らかになった．(3)熱硬化性樹脂はベースの樹脂に加えて，活性剤，硬化剤が含まれている．昇温した場合，熱硬化性樹脂を構成する成分に起因したガスの発生が認められた．(4)熱硬化性樹脂の硬化挙動が気体の発生量に影響を与えていた．ソルダフィラーを含有させることは硬化現象が通常より低温で開始する．それゆえ発生した気体が硬化樹脂中にトラップされやすくなり，ボイドの形成が促進されることが明らかになった．ことである．
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