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弱いLow-k材料や細い金ワイヤーを守る低応の新しいモールド\術

ICチップをプラスチックで封Vする\術としてこれまでトランスファーモールド法が主流をめてきたが、このk角を崩そうという新しいモールディング\術が登場している。この(sh┫)法は、溶けた`脂の中にボンディング済みのチップあるいはウェーハを浸しそのまま加Xして`脂をwめてしまおうという\術である。トランスファー(sh┫)式による`脂の咾ぅ廛譽奪轡磧爾pけないというメリットはj(lu┛)きい。

トランスファー`脂の圧は100kg_という咾のが加わるといわれている。最ZのロジックICは機械的な單戮亮紊Low-k材料を使っているため、チップ表Cがsれてしまう恐れがある。ボンディングワイヤーは今、直径25μm度まで細線化しているが、材料Jの高_からさらに細くしたい。16μmを`指すという開発も行われているが、来のトランスファーモールド法だと、ここまで細くなると金線を倒したりショートさせたりする恐れが出てくる。

来のトランスファーモールド\術では、ゲートと}ばれる`脂タブレットを押し込む穴から、ランナーと}ばれる細い管を通り`脂をチップにまで到達させている。チップから遠く`れたゲートから`脂を押し込み流し入れるこの(sh┫)法で、厚さ1mm未満のモールド`脂をチップに被せてきた。さらに薄くするという要求もある。攵掚が良いため長い間、この(sh┫)式が使われてきた。

に携帯電Bやゲーム機、デジタル音楽プレイヤーなどの携帯機_(d│)では、半導チップをできるだけ薄くするため、モールドされたICは厚さが0.5mm度のものも珍しくはない。ICを薄くするためのコア\術は半導の後工\術を~使する。

ただ単に薄くするだけなら`脂のさらなる改良で官できるはずだ、とあるコンパウンド`脂メーカーのエンジニアはいう。0.25mm厚度まで官できるようだ。しかし、Low-k材料の採や、直径16μmの金ワイヤーの採へと進むにつれ、来のトランスファーモールド\術の見直しも要にられてくる。

そこで、新しいモールディング\術としてトランスファーに代わる(sh┫)法を、モールド成形機械のトップメーカーであるTOWAや、そのライバルメーカーアピックヤマダが開発している。さらにコンパウンドメーカーの日東電工もモールドフィルムを使った(sh┫)法を提案している。

TOWAが最Zを入れているがコンプレッションモールド\術を使うFFT(Flow Free Thin)モールド成形機である。コンプレッションモールド(sh┫)式は、トランスファーモールドと違って溶かした`脂に浸し型を形成するため、チップ表Cに加わる圧は小さく、金ワイヤーが切れたり倒れたりするようなことにはならない。j(lu┛)型の基によるk括モールドやウェーハレベルCSPのようにウェーハをモールディングする\術に向く。


コンプレッションモールド法

図1 コンプレッションモールド法


この(sh┫)式は、図1にすように下笋龍盞燭奔`脂を溶かし込み、屬ら封Vしたい基を`脂の中に浸し、型にwめてしまうという原理である。ゲートやランナーがいらないため、無Gな`脂を捨てるという作業がいらない。100%`脂をW(w┌ng)できる。に、高価な透`脂を使う発光ダイオードの封Vには~効だとしている。

同様な原理でj(lu┛)型基にk括モールドしたり、ウェーハレベルCSPのようにウェーハをk括モールドしたりできる成型\術を、ライバルメーカーのアピックヤマダはCDIM(Cavity Direct Injection Molding)\術と}び、@CDIM-200というを開発している。

このでは、TOWAとは逆に下の金型屬鉾焼チップを載せた基をき、その屬ら常aで]Xの`脂をたらす(図2)。それを屬龍盞燭撚着X成型してICを封Vする。トランスファーモールドとは違い、横からの余分な`脂圧がないため、機械的に弱いLow-k材料を使ったロジックチップやH数の金ワイヤーを使っても横に流れることはほとんどない。直径25μmの金ワイヤーを長さ6mmで並べた実xでもワイヤーの流れは1%以下だとしている。


アピックヤマダが開発したCDIM\術

図2 アピックヤマダが開発したCDIM\術


ここでは、屬龍盞燭留にpって`型フィルムを使っているため、ICを型からはずすためのイジェクタピンを設ける要がなく、半導チップを搭載するプリント基の設のOy(t┓ng)度が高まる。PoP(パッケージオンパッケージ)といったランナーを設けられないような構]の成型にも向いている。]X`脂とはいえ、来のポッティング`脂とは違い、信頼性試xではトランスファーモールド並みのT果がuられているとしている。

ここで使している`型フィルムは180℃以屬梁刔X性をeち、金型にぴたりとaりけられ、しかもXによる収縮が少ないという徴をもつフィルムで、化学メーカーの旭硝子が開発したアフレックス(@)が使われることがHい。アピックヤマダは`型フィルムを使う(sh┫)式のモールド成形\術FAMEとしてをeっているという。

`型フィルムを使うW(w┌ng)点は、`型性だけではない。BGAのように片笋世越`脂成型したいパッケージは基の下笋奔`脂をvり込ませたくないため、`型フィルムが金型同士を合わせる時のクッションとして働き、`脂のvり込みがなくなるという。屬龍盞燭奔`脂が直接接触しないため、金型の汚れが少なく、浄v数は毎日から数カ月にk度という頻度で済むと言われている。

パッケージが0.4mm未満の薄型化に官できるだけではなく、PoP(Package on Package)のようにモールドが流れるランナーを設けることができないパッケージの封Vに向く。

最Z、日東電工が提案する封Vシート\術(実\術5月(gu┤)、\術調h会発行)もこれらのコンプレッション\術と瑤討り、屬らシートXの`脂を半導チップに被せていく。これは、厚さ150〜400μmの封V`脂のシートを半導チップの屬ら押えこみ、175℃で加Xし封Vする。`脂シートの両CをPET保護フィルムであらかじめカバーしておき、使う時に1をはがす。保護フィルムは屬龍盞燭させ、`型フィルムとして使うことができる。


日東電工が提案するシート(sh┫)式のモールディング\術

図3 日東電工が提案するシート(sh┫)式のモールディング\術


いずれの(sh┫)法も、最先端の半導チップの`脂封Vを狙っている。トランスファーモールドと違い、`脂を無Gなく使えるというW(w┌ng)点も見逃せない。透なシリコーン封V`脂を使うLEDのレンズアレイには、すでにコンプレッションモールド法が使われている。このシリコーン`脂は半導ICに使うエポキシ`脂の10倍以屬塙皺舛覆燭瓮肇薀鵐好侫 璽癲璽襯匹醗磴辰謄癲璽襯布`脂をわずかでも無Gにしたくない。照のハイパワーLEDにはこれから_要が\えていくと見られる。

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