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配線接合部の信頼性とは?課題と対策・製品を解説

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組立・パッケージングにおける配線接合部の信頼性とは?
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【自動車向け】京セラ株式会社
先進電池向け鉄系金属箔
ソリッド サイドウォール プラグイン パッケージ
導電性エポキシ接着剤『ムロマックボンド K-72-1シリーズ』
Epoxy Technology 低アウトガス接着剤 カタログ
高速クロックレート1200/1333MHz DDR4 SDRAM
4MビットFeRAM「MB85RQ4ML」
光硬化型接着剤『アロニックスシリーズ』
車載向けSPI Flash メモリー「IS25LQシリーズ」
3PEAK
補強板接着用接着剤(半硬化)シート BS
インターコネクション・導電性接着剤 Silver Epoxy
3FCCL用接着材『EPOX-AH357/3501/333』
『タブリード』各種サイズのタブリードをご提供
リチウムイオン電池・キャパシタ電極用箔材 NC-WS箔
イナボンド
【一液】LCP対応エポキシ接着剤
光通信用各種パッケージ
リードフレーム 及び自動車専用 コネクタ等の 特殊用途品
部品|EVリレー用端子
19コアFanout「3D Optofan 19」
【導電性・熱伝導性・絶縁性】エポキシ接着剤『EPO-TEK』
導電性ペースト『ドータイト』導電性接着剤シリーズ
BAW/SAWフィルタのラインアップ拡充!
高実装信頼性パッケージ【特許取得技術】
組み電池
日亜化学製 NHSW146A-Y1
車載向けSerial Flash製品
【資料】フォトカプラにおける高信頼なLEDの寿命計算
UV硬化型高気密シール剤 World Rock 8700シリーズ
【製品事例】リードフレーム
高温窒素パージホットプレート 「PH-212-600型」
【一液】超柔軟エポキシ接着剤
銀ナノ粒子
機能性接着剤 NORLAND(ノーランド)
日亜化学製 NSSA146A
GNSS高利得LNA NJG1187A-A
【車載用基板への耐振・防水対策】黒色ポッティング
はんだの使えない場所に!高密着かつ低抵抗!導電性接着剤
『SIGMAクラッド材』
産業/工業機器向け CFast
|絶縁電着塗装|フープ材への絶縁皮膜 ※解説動画あり
【Bourns】車載グレードAEC-Q200対応チップ抵抗器
赤色、赤外線半導体レーザ
”耐熱性”グレード Heat Resistance Grade
高機能エポキシ&アクリル樹脂コンパウンド TERADITE

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組立・パッケージングにおける配線接合部の信頼性
組立・パッケージングにおける配線接合部の信頼性とは?
パワーデバイスやパワーモジュールにおいて、半導体チップと外部端子を接続する配線接合部は、デバイスの性能、寿命、そして安全性を左右する極めて重要な要素です。この接合部の信頼性は、過酷な動作環境下での電気的・機械的なストレスに耐え、長期間安定した性能を維持できる能力を指します。信頼性の確保は、製品の品質保証と市場競争力に直結します。
課題
熱サイクルによる接合部の疲労
パワーデバイスは動作中に発熱と冷却を繰り返すため、接合部に熱応力が発生し、疲労破壊を引き起こす可能性があります。
高電流密度下での劣化
大電流が流れることで、接合部にジュール熱や電気的ストレスが集中し、金属の拡散や酸化、剥離などの劣化を招くことがあります。
異種材料間の熱膨張差
半導体チップ、ワイヤー、リードフレームなど、異なる熱膨張係数を持つ材料の組み合わせにより、温度変化時に大きな応力が発生し、接合界面にダメージを与えます。
製造プロセス中の欠陥混入
ワイヤーボンディング時の不適切な接合条件、異物混入、酸化膜の存在などが、初期不良や早期故障の原因となることがあります。
対策
高信頼性接合材料の採用
熱伝導性や機械的強度に優れた特殊合金ワイヤーや、低応力化が可能な接合材料を選択し、熱サイクルや高電流密度への耐性を向上させます。
最適化された接合プロセス制御
接合温度、圧力、時間などのパラメータを精密に制御し、接合強度を最大化するとともに、欠陥の発生を抑制します。自動化された検査システムとの連携も重要です。
構造設計による応力緩和
ワイヤーの形状や配置、パッケージ構造を工夫することで、熱応力や機械的応力が接合部に集中しないように設計します。ダンピング効果を持つ材料の利用も検討されます。
高度な非破壊検査技術の活用
超音波検査やX線検査などの高度な非破壊検査技術を用いて、接合部の内部欠陥や界面状態を製造段階で早期に検出し、品質を保証します。
対策に役立つ製品例
高強度ボンディングワイヤー
従来の材料よりも高い引張強度と耐熱性を持ち、熱サイクルや高電流下での断線リスクを低減します。異種材料間の熱膨張差による応力緩和にも寄与します。
精密接合装置
超音波や熱圧着などの接合プロセスを、ナノメートルオーダーの精度で制御可能です。これにより、均一で強固な接合を実現し、製造時の欠陥混入を最小限に抑えます。
応力緩和用封止材
柔軟性や弾性に富み、温度変化による材料間の膨張・収縮差から接合部を保護します。接合界面にかかる応力を効果的に吸収し、疲労寿命を延ばします。
インライン非破壊検査システム
製造ラインに組み込まれた自動検査装置が、接合部の欠陥をリアルタイムで検出します。不良品の流出を防ぎ、製品全体の信頼性を向上させます。
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