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高機能デバイス封止技術と最先端材料

  • Encapsulation Technologies for High Performance Device and State-of-the-art Materials
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★ 半導体のほか、LED、有機EL、太陽電池、MEMS向け封止技術・材料を紹介!
★ エポキシ、シリコーンはもとより、各用途向け材料開発を掲載!広範囲の封止技術について各専門家が詳述!

商品コード: T0702

  • 監修: 高橋昭雄
  • 発行日: 2009年8月
  • 価格(税込): 70,200 円
  • 体裁: B5判、248ページ
  • ISBNコード: 978-4-7813-0151-8

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  • 半導体封止 / 液状封止材 / アンダーフィル材 / ダイボンディングフィルム / シリコーン / エポキシ樹脂 / LED / 有機EL / 太陽電池 / MEMS

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

著者一覧

高橋昭雄   横浜国立大学 大学院工学研究院 機能の創生部門 教授
石井利昭   (株)日立製作所 材料研究所 電子材料研究部 ユニットリーダー,主任研究員
押見克彦   日本化薬(株) 機能化学品研究所 第1G 11開発担当リーダー
山中正彦   新日本理化(株) 研究開発本部 技術開発部 グループリーダー,副主席研究員
稲冨茂樹   旭有機材工業(株) 技術顧問
大橋賢治   北興化学工業(株) 化成品研究所 合成研究部 チームマネージャー
尾形正次   元 日立化成工業(株) 半導体材料事業部 副技師長
大山俊幸   横浜国立大学 大学院工学研究院 機能の創生部門 准教授
稲田禎一   日立化成工業(株) 先端材料開発研究所 主任研究員
岩倉哲郎   日立化成工業(株) 先端材料開発研究所 研究員
武井信二   富士電機アドバンストテクノロジー(株) 生産技術センター 生産技術研究所 樹脂材料グループ 主任研究員
高橋良和   富士電機デバイステクノロジー(株) 電子デバイス研究所 副所長
越部 茂   (有)アイパック 代表取締役
中田稔樹   東レ・ダウコーニング(株) エレクトロニクス開発部 光関連材料グループ グループリーダー
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 エンジニアードマテリアル マイクロエレクトロニクス マーケティングマネージャー
早川淳人   ジャパンエポキシレジン(株) 開発研究所 第2グループ グループマネージャー
笠井幹生   日産化学工業(株) 化学品事業本部 機能材料事業部 開発グループ 主事
植村 聖   (独)産業技術総合研究所 光技術研究部門 研究員
松村英樹   北陸先端科学技術大学院大学 マテリアルサイエンス研究科 教授,研究科長
増田 淳   (独)産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター 産業化戦略チーム チーム長
瀬川正志   サンビック(株) 開発部 取締役 開発部長
下斗米光博  日清紡メカトロニクス(株) 技術部 開発グループ グループリーダ
池上和志   桐蔭横浜大学 大学院工学研究科 講師
伊藤寿浩   (独)産業技術総合研究所 先進製造プロセス研究部門 ネットワークMEMS研究グループ 研究グループ長
小野禎之   日本化薬(株) 機能化学品研究所 研究員
町田克之   NTTアドバンステクノロジ(株) 先端プロダクツ事業本部 主幹担当部長
谷口 淳   東京理科大学 基礎工学部 電子応用工学科 准教授

目次

第1章 半導体封止

1. 半導体パッケージと封止材の技術動向
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
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
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
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 
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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 クレイナノコンポジット化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
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
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
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
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
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
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
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
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
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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