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反りの抑制とは？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反りの抑制とは？
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電子機器業界では、製品の信頼性向上のため、振動対策が重要です。特に、可動部分や外部からの衝撃を受ける電子機器においては、防振性能が製品寿命や機能維持に大きく影響します。不十分な防振対策は、誤作動や故障の原因となる可能性があります。当社のゴム・スポンジ打ち抜き加工は、様々な素材と加工方法を組み合わせることで、お客様のニーズに合わせた最適な防振ソリューションを提供します。
【活用シーン】
・精密機器
・電子部品
・通信機器
・計測機器
【導入の効果】
・振動の吸収・軽減
・製品の保護
・騒音の抑制
・製品寿命の延長
【電子機器向け】ゴム・スポンジ打ち抜き加工
『珪樹TM(ケイジュ)』は当社独自の加工技術により生まれたシリコーンゴムフィルムです。
この度、従来グレードに加え、高耐熱グレードを開発しました。
高温(～300℃程度)環境で繰り返し使用可能。
使い捨てにならないため、コスト削減・環境負荷低減に貢献します。
また不織布を使用していないため工程内での粉塵発生もございません。
【特長】
■基材付きのためプレス時にフィルムが面方向に伸びずワークの横ずれを抑制
■極薄50μm～500μmまで対応可能(内、基材厚さ25μm)
■厚さとゴム硬度の調整により、圧力、沈み量の微調整可能
■基材複合品であるためコシがありハンドリング性良好
■ゴム表面状態の凹凸調整も可能。
※基材無(シリコーンゴムフィルム単膜)についてもお気軽にご相談ください。
高耐熱プレス用クッション材『珪樹TM(ケイジュ)』
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モールディングにおける反りの抑制
モールディングにおける反りの抑制とは？
半導体パッケージ製造におけるモールディング工程では、封止材の硬化に伴う収縮や熱応力により、ウェハーや基板に反りが発生することがあります。この反りは、後工程での組み立て不良や製品性能の低下に繋がるため、その発生を最小限に抑えることが重要です。モールディングの反り抑制とは、これらの要因を理解し、適切な材料選定やプロセス条件の最適化によって、反りの発生を抑制する技術全般を指します。
課題
封止材の硬化収縮による応力集中
封止材が硬化する際に体積収縮を起こし、これがウェハーや基板に応力として加わり反りを引き起こします。特に厚みのあるパッケージでは収縮量が大きくなりやすいです。
熱膨張係数の違いによる熱応力
封止材とウェハー/基板との熱膨張係数の差が大きいと、温度変化時にそれぞれが異なる膨張・収縮を起こし、大きな熱応力が発生して反りを招きます。
成形時の温度・圧力条件の不均一性
モールディング成形時の金型温度や圧力の分布が不均一だと、封止材の硬化度合いや応力の発生に偏りが生じ、反りが発生しやすくなります。
パッケージ構造の複雑化と大型化
多層化や大型化が進むパッケージでは、内部応力が蓄積しやすく、反り抑制の難易度が高まっています。特に薄型化との両立が課題です。
対策
低収縮性封止材の採用
硬化時の体積収縮率が低い封止材を選択することで、封止材自らが引き起こす応力を低減し、反りを抑制します。
熱膨張係数の最適化
封止材とウェハー/基板の熱膨張係数を近づけることで、温度変化による熱応力を最小限に抑え、反りの発生を防ぎます。
成形プロセスの最適化
金型温度の均一化、適切な圧力・時間管理、冷却プロセスの最適化により、封止材の均一な硬化と応力低減を図り、反りを抑制します。
構造設計による応力分散
パッケージ内部の構造設計を工夫し、応力が集中しないように分散させることで、反りの発生を抑制します。例えば、補強材の配置などが考えられます。
対策に役立つ製品例
低応力封止材
特殊なポリマー設計により、硬化収縮率と熱膨張係数を低く抑えた封止材。これにより、封止材由来の応力と熱応力を大幅に低減し、反りを抑制します。
高熱伝導性封止材
熱伝導率が高く、均一な温度分布を実現しやすい封止材。これにより、成形時の温度ムラを低減し、熱応力の発生を抑制します。
精密成形用金型
温度・圧力制御が精密に行える、高精度な金型。これにより、封止材の均一な充填と硬化を促進し、応力集中による反りを抑制します。
反り測定・解析システム
成形後の製品の反りを高精度に測定し、その原因を解析するシステム。これにより、最適な封止材やプロセス条件の選定を支援し、反り抑制に貢献します。
