| 研究課題/領域番号 |
19KK0101
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
福島 誉史 東北大学, 工学研究科, 准教授 (10374969)
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| 研究分担者 |
マリアッパン ムルゲサン 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 学術研究員 (10509699)
木野 久志 東北大学, 医工学研究科, 特任准教授 (10633406)
清山 浩司 長崎総合科学大学, 工学研究科, 教授 (60412722)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | フレキシブルデバイス / 半導体パッケージ / チップレット / 応力制御 / 材料力学 / マイクロLEDディスプレイ / 3D-IC / FOWLP / 常温接合 / FHE / 人工網膜 / 三次元実装 / TSV / 無線給電 / 埋め込みデバイス / 応力解析 / 応力エンジニアリング / ウエハレベルパッケージ / PDMS / マイクロXRD / 応力 / 高分子材料 / フレキシブルコイル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の高集積FHEでは、厚さ100μm程の微小Siチップ(チップレット)をエラストマーに埋め込み、ウエハレベルで高密度配線を形成してチップ間を接続する集積形態をとり、フレキシブルデバイスの性能とスケーラビリティを格段に高めることができる。本研究では、分子レベル、材料レベル、システムレベルの階層的なマルチスケール応力エンジニアリングを駆使し、機械的／電気的信頼性を解析してこの高集積FHEの有用性を工学的に体系化する。我々のSi貫通配線(TSV)を用いた三次元積層チップ(3D-IC)技術とUCLAのシステム集積技術を融合させ、我々の高集積フレキシブル人工網膜システムを動物実験にまで到達させる。
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| 研究成果の概要 |
本研究の高集積FHEでは、厚さ100μm程の微小Siチップ(チップレット)をエラストマーに埋め込み、ウエハレベルで高密度配線を形成してチップ間を接続する集積形態を採用し、フレキシブルデバイスの性能とスケーラビリティを格段に高める構造を体系化する。特に、分子レベル、材料レベル、システムレベルの階層的なマルチスケール応力を有限要素法による計算と実験的検証により応力を低減し、機械的／電気的信頼性を解析してこの高集積FHEの有用性を実証する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の半導体システムのボトルネックとなっているプリント基板（フレキシブルプリント配線板を含む）の課題を克服し、システム全体としてみた性能や効率を学問として捉えた集積学の開拓が必要である。ここでは国際共同研究を通してフレキシブルデバイスシステムに要求される仕様を理解し、材料や構造、回路に反映するために必要なシステム集積学を追求する。特に、機能ブロックを分割してチップをチップレットにするSystem-Level Chip Partitioning技術は、高集積FHEの高信頼性化に非常に有益な技術となる。
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