Super Impose法を用いた製造プロセスを考慮した電子デバイスの信頼性評価

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14350057
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 座古 勝 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40170831)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 倉敷 哲生 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30294028) ; 高野 直樹 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10206782)
• Keywords: Super Impose法 / マルチスケール解析 / 電子デバイス / 熱問題 / 損傷進展挙動 / 製造プロセス

Research Abstract

3次元実装化やシートデバイス化など革新的な実装構造が提案されている実装電子デバイスの高信頼性を確保するための強度評価・長期寿命評価も,高機能化しているため今までの技術の延長ではなく,新たな評価手法の創成が必要である.特にデバイスの寸法に比べ,応力等を評価すべき微小領域とのスケール差は益々著しく,強度評価に要する時間や解析コストが膨大になる問題点がある.そこで本年度は,マクロ,ミクロの領域を階層的に重ね合わせ,微細領域の力学的挙動を評価するSuper Impose法(重合メッシュ法)の適用を提案し,解析精度の向上と解析モデリング手法の容易化を図ったマルチスケール解析手法の開発を行った.特に,製造プロセス中に生じる熱問題や応力緩和の考慮は不可欠となるが,これまでに熱問題に関するSuper Impose法の定式化ならびに数値解析例は皆無であった.そこで,熱伝導および熱応力問題を考慮した定式化を行い,それを組み込んだ解析プログラムを開発した.従来の有限要素解析とズーミング法との比較・精度検証を行い,本手法の有効性を示した.
また,電子デバイスの実使用環境下を想定し,SEMなど測定に関わる問題点を考慮して大気中での負荷作用時における損傷進展および変形状態のその場観察を可能とするため,市販の油圧式疲労試験機の試験治具を改良し,微小変形観察顕微鏡アダプタ付強度試験機の設計ならびに製作を行った.これにより,応力解析の際に必要となる弾性係数や強度等の力学的物性値の把握,ならびに微小領域における変形・損傷進展挙動の解明に寄与するものと考える.次年度以降,本装置により実測を試みる予定である.

Research Products

• [Publications] Masaru ZAKO: "How to discover the advantages of composites by computer simulation?"Proc. of Symposium on the past, present and future of polymer composites (6, 7, November, 2002), Belgium. (2002)