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チップの機械的ストレス低減とは?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チップの機械的ストレス低減とは?

パワーデバイスやパワーモジュールは、高い電力変換効率と信頼性が求められます。その製造プロセスにおける組立・パッケージング工程では、チップに外部からの物理的な力が加わることで、微細な損傷や性能低下を引き起こす可能性があります。この「機械的ストレス低減」は、チップの長期的な信頼性向上と製品寿命の延長を目的としています。

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柔軟性エポキシ接着剤『A-8511WLC』は以下のような特長を持ちます。
【特長】
■ 従来の柔軟性エポキシ接着剤の課題であった熱履歴時の硬度変化を改善し、柔軟性と熱履歴時の信頼性を両立させました。
■ 低粘度で作業性に優れます。
■ 低ハロゲン化にも対応済みです。

【一液】超柔軟エポキシ接着剤

当社では、リードと封止樹脂間の応力緩和材により基板反りやねじれ等の
機械的負荷への耐久性が向上する特許技術を使った、実装信頼性が高い
ノンリードパッケージを提供いたします。

高い実装強度はガルウィングタイプパッケージからの代替を可能とし、
車載向けパッケージの小型化・低背化に効果的です。

【特長】
■特許取得技術 特許2015-139062(出願日:2015年7月10日)
■ガルウィングタイプパッケージと比較して押し強度が57%向上
■リード-封止樹脂間の応力緩和材により基板曲げ耐性が66%向上
■高い実装信頼性

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

高実装信頼性パッケージ【特許取得技術】

LCDパネル用のメインシール剤やPDP向け防湿コート剤をはじめとして、FPC補強用コート剤やタッチパネル貼り合わせ用光学樹脂まで、ディスプレイ周りで使われる各種機能性接着剤をご提供します

ディスプレイ用接着剤

従来のUV硬化樹脂よりも速い硬化速度を実現しながらも接着時の硬化収縮率が低く、LD(Laser Diode)やPD(Phote Detector)といった受発光素子など、光学部材の高精度での調整固定に適します。また、熱時変形性が極めて低いため、部材固定後に環境試験等で高温環境や高温高湿度環境に投入しても固定時の固定精度が維持できます。

精密固定用UV接着剤 World Rock 9000シリーズ

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組立・パッケージングにおけるチップの機械的ストレス低減

組立・パッケージングにおけるチップの機械的ストレス低減とは?

パワーデバイスやパワーモジュールは、高い電力変換効率と信頼性が求められます。その製造プロセスにおける組立・パッケージング工程では、チップに外部からの物理的な力が加わることで、微細な損傷や性能低下を引き起こす可能性があります。この「機械的ストレス低減」は、チップの長期的な信頼性向上と製品寿命の延長を目的としています。

課題

ワイヤボンディング時の応力集中

チップと外部電極を接続するワイヤボンディング工程において、ワイヤの張力や熱膨張率の違いからチップ表面に応力が集中し、微細なクラックや剥離を引き起こす可能性があります。

封止材による圧力

チップを保護するために使用される封止材の硬化収縮や、封止時の圧力によってチップに応力が加わり、破損や性能劣化の原因となることがあります。

基板との熱膨張差

チップとパッケージ基板の熱膨張率の違いにより、温度変化時にチップと基板の間に大きな応力が発生し、はんだ接合部やチップ自体にダメージを与えることがあります。

外力による衝撃

組立工程や輸送、使用環境下での落下や振動などの外力によって、チップに直接的な衝撃が加わり、破損に至るリスクがあります。

​対策

応力緩和構造の設計

チップ周辺の構造や封止材の形状を工夫し、応力が集中しないように分散させる設計を取り入れます。

低弾性率封止材の採用

硬化収縮が少なく、チップへの圧力を低減できる柔軟性の高い封止材を選択します。

異種材料間の界面制御

チップ、基板、封止材などの熱膨張率の違いを吸収する中間層や接着剤を導入し、界面応力を低減します。

精密な組立・ハンドリング

自動化された精密な組立装置や、衝撃を吸収する搬送機構を採用し、外力によるダメージを最小限に抑えます。

​対策に役立つ製品例

低応力封止コンパウンド

硬化時の収縮が少なく、チップへの圧力を低減する特性を持つため、封止材による応力集中を緩和します。

高柔軟性接着剤

チップと基板の熱膨張差による応力を吸収し、界面での剥離や破損を防ぎます。

応力分散型ダイアタッチ材

チップと基板の間に介在し、外部からの応力をチップ全体に均一に分散させることで、局所的な応力集中を回避します。

衝撃吸収スペーサー

組立工程や輸送時にチップにかかる衝撃を緩和し、直接的なダメージを防ぐための緩衝材として機能します。

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