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パワーデバイス&パワーモジュール

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封止樹脂内の応力緩和とは?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封止樹脂内の応力緩和とは?

パワーデバイスやパワーモジュールにおいて、半導体チップやリードフレームなどの部品を保護するために封止樹脂が使用されます。この封止樹脂は、製造工程や使用環境における温度変化や機械的負荷によって、内部に応力が発生します。応力緩和とは、この封止樹脂内に発生する過剰な応力を低減し、デバイスの信頼性向上や長寿命化を図る技術・プロセスを指します。

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高機能樹脂の接着技術とモノ造りのノウハウ、独自の合成技術を活かしたコンパウンド設計など、
弊社技術を結集した高機能エポキシ樹脂&アクリル樹脂コンパウンドです。

従来からのエポキシ樹脂だけでなく、高熱伝導性、高耐熱性、柔軟性などの
様々な機能性製品から環境対応樹脂、新しいUV硬化型樹脂(アクリル系)に至るまで
多様なニーズにお応えします。

【特長】
■電気・電子部品の封止・注型・接着用として用途は無限大
■コンパウンド設計
■電子デバイス業界で培った技術を結集
■さまざまなニーズにお応え
■ご要望に合わせたカスタマイズ対応
■少量での受注生産(最小1kg程度~)

【ラインアップ】
■高熱伝導率樹脂 (最大6.5W/m・K)
■高耐熱樹脂 (最大300℃)
■汎用ポッティング樹脂
■透明樹脂
■柔軟性樹脂
■接着剤 (一液加熱硬化・二液常温硬化・嫌気性)
■UV硬化樹脂
■機能性樹脂 (低比重・速硬化・低塩素・難燃)

※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。

高機能エポキシ&アクリル樹脂コンパウンド TERADITE

内部に空気層を有したポリマー微粒子です。
材料に添加することで、空気の特性である低屈折(低反射)や低誘電特性を付与することができます。
また、樹脂に添加した場合、中空構造により応力緩和効果も期待できます。

粒子径(サイズ)はナノ〜マイクロサイズでご要望に合わせてご提供可能です。
※SEM写真や特長、誘電性データは下記「PDFダウンロード」よりカタログをご覧下さい。

中空ポリマー粒子 低屈折・低誘電・軽量・断熱

(三洋ライフマテリアル(株)取扱品です。お問合せは03-3518-2193まで)
一般的なシリコーン接着剤やエポキシ樹脂等に比べ、低コストかつ初期強度が立ち上がるまでの養生時間が短いため、生産性を向上させることが可能です。
また最新のRoHSにも適合しているため、安心してご使用頂けます。 弊社では高耐熱タイプやUL94V-0を取得した難燃性を有するタイプなど、特色のある品番を取り揃えております。
幅広いラインナップのホットメルトガンと組み合わせる事により、用途ごとに最適なソリューションを提案致します。

【用途】
■基板上の部品の防振補強
■基板・構成部品のカプセル化
■ケーブルの結束・固定
■ポッティング・シーリング

※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。

電子部品向けホットメルト商材

(三洋ライフマテリアル(株)取扱品です。お問合せは03-3518-2193まで)
弊社の『ホットメルト接着剤』は、一般的なシリコーン接着剤やエポキシ樹脂等に比べ、低コストかつ初期強度が立ち上がるまでの養生時間が短いため、生産性を向上させることが可能です。
また最新のRoHS2にも適合しているため、安心してご使用頂けます。
弊社では高耐熱タイプやUL94V-0を取得した難燃性を有するタイプなど、特色のある品番を取り揃えております。
幅広いラインナップのホットメルトガンと組み合わせる事により、用途ごとに適したソリューションを提案いたします。

【特長】
■低コスト    ■RoHS2に適合
■短い養生時間  ■シロキサン非含有

【用途】
■基板上の部品の防振補強 ■基板・構成部品のカプセル化
■ケーブルの結束・固定  ■ポッティング・シーリング など

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください

【秒速接着で生産性向上!】電子部品向けホットメルト接着剤

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

"Across R2-100" is Single press Auto-molding system.

<Features>
○Servo-clamp pressure : 100ton
○Conversion to LSI, discrete, power IC, & memory
→Applicable lead frame: 80mm(W) x 280mm(L)
→Convertible to various molded items
→Time required for conversion: 30min./person
○Innovative Design & Rotating Table Structure
→Pre-heater & lower gate breaker above the table
→Large cover, simple structure & easy maintenance
○Patent No. 3926379

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。
※こちらのカタログは英語のカタログになります。

Auto Molding System AcrossR2-100

・加熱硬化させることで高い耐熱性を得られます。
・また常温での可使時間が長いため作業性に優れます。
・真空脱泡を行う際、泡抜けが良くなるように設計しております。
・加熱硬化による硬化収縮が少ないように設計しております。
・難燃性に優れております。
(難燃性V-0級:JIS K6911プラスチックの耐燃性試験に準じた試験において、接着剤テストピースをガスバーナー炎にて10秒間燃焼後のテストピース自体の残炎時間が10秒以内である等の基準を満たしている。)
※サンプル提供可能

加熱硬化型耐熱性エポキシ樹脂MS210 MS211AMS211B

電子部品(リレー・スイッチ)をはじめとする幅広い用途に向けて開発・設計された接着剤(シール剤)です。
お客様のニーズに応じて、少量でもカスタマイズ化が可能です。

イナボンド

エポキシモールディングコンパウンド(EMC)は、集積回路(IC)やダイオード、トランジスタ、半導体などさまざまな電子素子を保護する最適な封止材です。その優れた電気的、機械的、化学的な性質が、この材料を電気製品や自動車用途に適したものにしています。EMCのその傑出した品質を十分に生かすには、低温でかつ完全にコントロールされた温度状態で高充填のフィラーを良好に分散できる混練装置が必要です。ブッスの混練技術は、過去60年間にわたり、このような高度な要求に対応し続けており、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂など熱硬化性樹脂をベースとするコンパウンドのモールディングにおいて、その性能の高さは実証されています。

半導体封止材用混練押出機PCSシリーズ

高温でもずっと変わらない性能を維持する樹脂があればいい。
その課題を解決するために生まれた、耐熱エポキシ封止樹脂 開発品。

パワー半導体モジュール、車載用デバイス、高耐熱が要求される部品へ
改良に改良を進めた当社の最新製品軍をご紹介します。

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

次世代部品の性能向上 高耐熱エポキシ封止樹脂

『EPOX MK R540』は、無水ヘキサヒドロフタノール酸の
ジグリシジルエステル系で透明・低粘度・柔軟型のエポキシ樹脂です。

LED封止剤、接着剤、液晶関連封止剤などの用途に適しています。
ご要望の際はお気軽にお問い合わせください。

【用途例】
■LED封止剤
■接着剤
■液晶関連封止剤 など

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。

透明・低粘度・柔軟性エポキシ樹脂『EPOX MK R540』

当資料は、半導体製造における封し樹脂の流れの問題について
掲載しています。

金型の離型性が悪い事が要因で発生する問題などを、
「エス・エス・コート」が解決した事例をご紹介しております。

【掲載内容】
■半導体製造における封し樹脂の流れの問題
・主に封し樹脂の流れが悪い事が要因で発生
・主に金型の離型性が悪い事が要因で発生
・高積層化により発生頻度が増している
■エス・エス・コートがこの問題を解決した事例
■エス・エス・コートがこの問題を解決する更なる期待

※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。

【資料】半導体製造における封し樹脂の流れの問題

『MSP-Nシリーズ』はシロキサン結合が三次元的に結合した構造を持つ
ポリメチルシルセスキオキサン微粒子です。

一般の有機系ポリマーと比較して耐熱性に優れており、
多くの有機溶剤に溶解しません。

また、有機樹脂粒子をシロキサン結合が三次元的に結合した構造を持つ
ポリメチルシルセスキオキサンで被覆した複合粒子「Silcrustaシリーズ」も取り扱っています。

【MSP-Nシリーズ特長】
■一般の有機系ポリマーと比較して耐熱性に優れている
■多くの有機溶剤に溶解しない

※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。

【開発品】微粒子『MSP-Nシリーズ』

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組立・パッケージングにおける封止樹脂内の応力緩和

組立・パッケージングにおける封止樹脂内の応力緩和とは?

パワーデバイスやパワーモジュールにおいて、半導体チップやリードフレームなどの部品を保護するために封止樹脂が使用されます。この封止樹脂は、製造工程や使用環境における温度変化や機械的負荷によって、内部に応力が発生します。応力緩和とは、この封止樹脂内に発生する過剰な応力を低減し、デバイスの信頼性向上や長寿命化を図る技術・プロセスを指します。

課題

熱膨張差による応力集中

半導体チップ、リードフレーム、封止樹脂の熱膨張係数の違いにより、温度変化時に各材料間で応力が発生し、チップやワイヤボンドにダメージを与える可能性があります。

封止樹脂の硬化収縮

封止樹脂が液状から固化する際に体積収縮が生じ、これが内部に応力として蓄積され、デバイスに悪影響を及ぼすことがあります。

外部からの機械的負荷

輸送中や実装時の衝撃、振動など、外部からの機械的な力が封止樹脂に伝わり、応力として内部に影響を与えることがあります。

長期信頼性の低下

封止樹脂内の応力が蓄積・解放されることで、クラックの発生、ワイヤボンドの剥離、チップの破損などを引き起こし、デバイスの長期信頼性を著しく低下させます。

​対策

低弾性率封止材の採用

熱膨張差や硬化収縮による応力を吸収しやすい、柔軟性のある封止樹脂材料を選択します。

応力緩和構造の設計

封止樹脂の充填形状や、チップ周辺の構造を工夫することで、応力の集中を避ける設計を行います。

最適化された硬化プロセス

封止樹脂の硬化温度や時間を精密に制御することで、硬化収縮による応力の発生を最小限に抑えます。

応力解析シミュレーション

設計段階で封止樹脂内の応力分布をシミュレーションし、問題箇所を事前に特定・改善します。

​対策に役立つ製品例

低弾性率エポキシ樹脂

熱膨張係数の差による応力を低減し、チップへのダメージを軽減する柔軟性を持つ封止材です。

応力分散設計用モデリングソフトウェア

封止樹脂内の応力分布を可視化し、最適な構造設計を支援する解析ツールです。

精密温度制御硬化装置

封止樹脂の硬化プロセスを厳密に管理し、収縮応力の発生を抑制する装置です。

高機能フィラー配合封止材

特定のフィラーを配合することで、封止材自体の熱膨張係数を調整し、応力を緩和する材料です。

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