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気泡混入の防止とは？課題と対策・製品を解説
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モールディングにおける気泡混入の防止とは？
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モールディングにおける気泡混入の防止
モールディングにおける気泡混入の防止とは？
半導体製造におけるモールディング工程では、封止材を用いて半導体チップを保護します。この工程で封止材内に気泡が混入すると、絶縁不良や熱伝導性の低下などを引き起こし、製品の信頼性を著しく損なう可能性があります。そのため、気泡混入を極力抑えることが、高品質な半導体製品を製造する上で不可欠となります。
課題
封止材の粘度と流動性のバランス
粘度が高すぎると充填に時間がかかり、低すぎると金型内で気泡を巻き込みやすくなります。最適な粘度と流動性の管理が困難です。
金型内の複雑な流路とエアトラップ
微細化・高密度化が進む金型構造では、封止材が隅々まで行き渡らず、気泡が閉じ込められる「エアトラップ」が発生しやすいです。
封止材の硬化時の収縮とボイド発生
封止材が硬化する際に体積収縮を起こし、その影響で封止材内部に微細な空隙（ボイド）が発生するリスクがあります。
成形条件の最適化の難しさ
温度、圧力、時間といった成形条件は気泡発生に大きく影響しますが、多数のパラメータが相互に関連するため、最適な条件を見つけるのが複雑です。
対策
封止材の脱気処理の徹底
成形前に封止材を真空下で十分に脱気することで、材料自体の気泡 含有量を低減します。
金型設計の最適化とエアベントの活用
金型内の流路を最適化し、気泡が抜けやすいようにエアベント（空気抜き穴）を効果的に配置します。
低収縮性封止材の採用
硬化時の収縮が少ない封止材を選択することで、ボイド発生のリスクを低減します。
成形プロセスの精密制御
温度、圧力、充填速度などの成形条件をリアルタイムでモニタリングし、最適化された範囲で精密に制御します。
対策に役立つ製品例
高真空脱気装置
封止材を効率的に真空脱気し、材料中の気泡を効果的に除去します。
高精度金型設計・解析ソフトウェア
流動解析により、金型内の気泡発生箇所やエアトラップを事前に予測し、設計段階で最適化 します。
低収縮性封止材
硬化時の体積収縮を最小限に抑え、封止材内部のボイド発生を抑制します。
インライン気泡検出システム
成形プロセス中にリアルタイムで気泡の有無を検出し、異常を早期に発見・是正します。
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