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＜テクニカルトレンドレポート＞　シリーズ１

[FOWLP・FOPLP／混載部品化]
次世代半導体パッケージの開発動向と
今後必要なパッケージング・材料技術.

現在のパッケージング技術確立までの開発経緯から
先端PKGが抱える課題の解決のための封止技術・材料の開発指針まで早掴み！

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発刊日 2017年7月28日
体裁B5判並製本  114頁
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ISBNコード978-4-86428-156-0
Cコード3058
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"旬な"技術トレンド・ニーズをスピーディーにキャッチアップする「テク二カルトレンドレポート」

先端パッケージ市場を攻略するために
日本企業はその強みをどう活かし、取り組んでいくべきか

✔iphoneへの採用で脚光を浴びる＜FOWLP＞
✔FOWLPと同様の設計思想で後工程PKGとして応用が検討されている＜FOPLP＞
✔自動運転やIoTの潮流でニーズが増す＜混載部品化PKG＞・・・

これらの新しいパッケージで必要になる新しい封止技術・材料
＜薄層封止技術・材料＞＜混載封止・4D実装ー3D材料＞とはどのようなものか？
半導体パッケージ技術に精通する著者が解説します。

著者

(有)アイパック 代表取締役 越部 茂 氏
【経歴】
1974年 大阪大学工学部卒業
1976年 同大学院工学研究科 前期課程終了
1976年 住友ベークライト(株)入社 フェノール樹脂、半導体用封止材料等の開発に従事
1988年 東燃化学(株)入社 半導体用シリカ、民生用シリコーンゲル等の開発に従事
2001年 有限会社アイパック設立
技術指導業を担当、寄稿・セミナー等で新旧技術を紹介。(日経エレクトロニクスや韓国版「電子材料」誌で長期連載）
半導体および光学分野の素部材開発において国内外の複数メーカーと協力を行っている。
また海外の研究機関や業界団体（サムスンSAIT、台湾工業技術研究院、台湾TDMDA等）でも活動中で半導体・電子機器分野の最新情報に明るい。
本分野での特許出願多数（約200件）、日本のパッケージング分野で、創生期から現在そして今後も最前線で活動し続ける数少ない技術者の一人である。

書籍趣旨

＜現在の先端パッケージング技術が構築されるまでの経緯の理解から今後の開発指針を探る！＞

　■半導体開発の動向、高集積・高密度化、低コスト化、製造プロセスの最適化、封止材料組成の検討…
　　これからのパッケージング技術を考える上で欠かせない、これまでの技術開発経緯を解説！
　■2005年開発当時のFOWLPはどのような経緯で誕生し、何故花開かなかったのか？
　■前工程PKG vs 後工程PKGの攻防で半導体開発はそれぞれどのような進化を遂げたのか？
　■そして最近の主要半導体メーカはどのような戦略・方向性に舵を切っているのか？

これらの開発経緯・近年の動向を紐解きながら、今後の封止技術への要求、材料の必要特性に迫ります。
 
＜FOWLP・FOPLP、車載ECUやIoT用通信ユニットを始めとする混載部品化など
　これからの半導体パッケージ開発の進化の方向性と、必要となる封止・材料技術を探る！＞

～FO型パッケージ～
　■現在FO型パッケージ＜FOWLP／FOPLP＞に適用されている封止方法はどのようなものか？
　　└チップ裏面封止に使用されている封止材料、再配線加工に使用されている絶縁材料‥
　　　これらの材料はどのような特性面で課題を抱えているのか？
　　　液状材料・粉体材料・シート材料・・・どれが良いのか？
　■FO型パッケージの成長のカギを握る、外部接続回路の薄層封止技術とはどのようなものか？
　　└再配線法の課題を解決するための封止技術とは？
　　└子基板法の課題を解決するための封止技術とは？
　　
　■薄層封止技術を実現するために必要な薄層材料とは？
　　└信頼性に優れる薄型外部接続回路の加工に必要な絶縁材料の特性とは？
　　　既存材料ではどのような特性が不足しているのか？
　　　必要特性を満たすための具体的な材料技術とはなにか？

～混載部品化パッケージ～
　■これまで電気・電子部品として扱われてきた部品がなぜPKGの一部として扱われるようになるのか？
　■混載部品の封止は、従来行われてきた、塗布法・浸入法による接着保護の手法からどう変わるのか？
　　これら既存の封止技術（封止方法・材料）が抱える問題点、達成できない要求特性とは？　
　■混載部品化の流れに対応する混載封止の要素技術―4D実装と3D材料とは？
　■混載部品化により新たに必要となる評価試験項目とは？
　　従来の試験方法から改良すべき点、新たに取り入れる必要がある試験方法とは？

などなど、以下のChapter3・4を中心に解説します！
 

目次

はじめに

Chapter１ 創生期（～1974年）のパッケージング技術

　１．半導体開発の動き
　２．実装技術の標準化
　３．封止技術の標準化と量産化方法の確立
　　　3.1 封止方法 ー気密封止と樹脂封止ー
　　　3.2 封止材料 ー金属・セラミックス・樹脂ー

Chapter２ 成長期（～1994年）のパッケージング技術

　１．半導体開発の急加速化と生産工程
　　　1.1 前工程における高集積化の流れ
　　　1.2 後工程における極小型PKGの追求とPKG形状の進化
　２．実装技術の進化と自動化
　３．封止技術
　　　3.1 封止方法 ー気密封止から樹脂封止へー
　　　3.2 封止材料の諸元
　　　　　3.2.1 封止材料組成と開発経緯
　　　　　　・耐湿性の向上　　・耐冷熱衝撃性の向上　　・耐半田衝撃性の向上
　　　　　3.2.2  封止材料原料に求められる品質
　　　　　　・シリカ　　・エポキシ樹脂　　・硬化剤　　・カップリング剤
　　　　　3.2.3 封止材料の製造方法
　　　　　3.2.4 封止材料の評価方法と装置
 
Chapter3 成熟期（～2014年）のパッケージング技術

　１．ＰＫＧへの要求（軽薄短小・大容量・高速・低コスト化）と対応
　　　1.1 前工程PKG（WLP）の誕生と具体的開発例
　　　　　1.1.1 WLCSP； FIWLPの製造法と課題
　　　　　1.1.2 FOWLPの製造法と課題
　　　　　1.1.3 TSVPの製造法と課題
　　　1.2 後工程PKG（ALP）の生き残りをかけた戦略―高密度PKGの開発へ―
　　　　　1.2.1 CSP（Chip Size Package）
　　　　　1.2.2 積層PKG ―CoC・PoP・FOPLP―
　　　1.3 前後工程および関連工程の枠を越えた複合工程PKGの動き
　２．実装技術動向
　３．封止技術の動向―低コスト化と新規PKGへの対応―
　　　3.1 封止方法 ー汎用ALP・先端ALP・WLPへの対応ー
　　　　　3.1.1 ALPに対する封止方法
　　　　　　・低コスト化への対応 ―MP方式MAP法ー
　　　　　　・高密度化への対応 ―圧縮成形法MAPの採用ー
　　　　　3.1.2 WLPに対する封止方法
　　　3.2 封止材料の諸元
　　　　　3.2.1 封止材料組成の開発経緯
　　　　　　・低コストALP用材料
　　　　　　・高密度ALP用材料
　　　　　3.2.2 封止材料原料
　　　　　　・シリカ
　　　　　　・樹脂
　　　　　　・機能剤（難燃剤・粘着剤・流動性付与剤）
　　　　　3.2.3 封止材料の製造方法
　　　　　3.2.4 封止材料の評価方法

Chapter４ 今後（2015年～）のパッケージング技術

　１．今後の半導体PKGの進化の方向性と開発動向
　　　1.1 軽薄短小化の追求 ―高集積・高密度化を推し進めるFOWLP―
　　　1.2 混載部品化という新しい路線
　　　1.3 ニーズ高まるパワーデバイス
　２．次世代PKGの封止技術の現状と既存封止技術が抱える課題
　　　2.1 封止方法
　　　　　2.1.1 FO型PKG（FOWLP・FOPLP）の封止方法
　　　　　2.1.2 混載部品の封止方法
　　　　　2.1.3 パワーデバイスの封止方法
　　　2.2 封止材料
　　　　　2.2.1 FO型PKGに使用されている封止材料
　　　　　2.2.2 混載部品に使用されている封止材料
　　　　　2.2.3 パワーデバイス用封止材料とその要求特性
　　　　　　・耐熱性　・耐腐食性　・放熱性
　３．今後求められる次世代封止技術
　　　3.1 FO型PKGの成長のカギを握る“薄層封止技術”
　　　3.2 混載部品の信頼性を保証するための“混載封止技術”
　４．薄層封止と混載封止の実現に必要な次世代封止技術
　　　4.1 薄層材料とその要求特性・材料技術
　　　4.2 混載材料（3次元シート材料）とその要素技術
　　　4.3 今後必要となる混載材料の信頼性評価方法
　５．次世代材料開発に必要な基本知識
　６．液状封止技術・材料の諸元

まとめ

著者

(有)アイパック 代表取締役 越部 茂 氏
【経歴】
1974年 大阪大学工学部卒業
1976年 同大学院工学研究科 前期課程終了
1976年 住友ベークライト(株)入社 フェノール樹脂、半導体用封止材料等の開発に従事
1988年 東燃化学(株)入社 半導体用シリカ、民生用シリコーンゲル等の開発に従事
2001年 有限会社アイパック設立
技術指導業を担当、寄稿・セミナー等で新旧技術を紹介。(日経エレクトロニクスや韓国版「電子材料」誌で長期連載）
半導体および光学分野の素部材開発において国内外の複数メーカーと協力を行っている。
また海外の研究機関や業界団体（サムスンSAIT、台湾工業技術研究院、台湾TDMDA等）でも活動中で半導体・電子機器分野の最新情報に明るい。
本分野での特許出願多数（約200件）、日本のパッケージング分野で、創生期から現在そして今後も最前線で活動し続ける数少ない技術者の一人である。

書籍趣旨

＜現在の先端パッケージング技術が構築されるまでの経緯の理解から今後の開発指針を探る！＞

　■半導体開発の動向、高集積・高密度化、低コスト化、製造プロセスの最適化、封止材料組成の検討…
　　これからのパッケージング技術を考える上で欠かせない、これまでの技術開発経緯を解説！
　■2005年開発当時のFOWLPはどのような経緯で誕生し、何故花開かなかったのか？
　■前工程PKG vs 後工程PKGの攻防で半導体開発はそれぞれどのような進化を遂げたのか？
　■そして最近の主要半導体メーカはどのような戦略・方向性に舵を切っているのか？

これらの開発経緯・近年の動向を紐解きながら、今後の封止技術への要求、材料の必要特性に迫ります。
 
＜FOWLP・FOPLP、車載ECUやIoT用通信ユニットを始めとする混載部品化など
　これからの半導体パッケージ開発の進化の方向性と、必要となる封止・材料技術を探る！＞

～FO型パッケージ～
　■現在FO型パッケージ＜FOWLP／FOPLP＞に適用されている封止方法はどのようなものか？
　　└チップ裏面封止に使用されている封止材料、再配線加工に使用されている絶縁材料‥
　　　これらの材料はどのような特性面で課題を抱えているのか？
　　　液状材料・粉体材料・シート材料・・・どれが良いのか？
　■FO型パッケージの成長のカギを握る、外部接続回路の薄層封止技術とはどのようなものか？
　　└再配線法の課題を解決するための封止技術とは？
　　└子基板法の課題を解決するための封止技術とは？
　　
　■薄層封止技術を実現するために必要な薄層材料とは？
　　└信頼性に優れる薄型外部接続回路の加工に必要な絶縁材料の特性とは？
　　　既存材料ではどのような特性が不足しているのか？
　　　必要特性を満たすための具体的な材料技術とはなにか？

～混載部品化パッケージ～
　■これまで電気・電子部品として扱われてきた部品がなぜPKGの一部として扱われるようになるのか？
　■混載部品の封止は、従来行われてきた、塗布法・浸入法による接着保護の手法からどう変わるのか？
　　これら既存の封止技術（封止方法・材料）が抱える問題点、達成できない要求特性とは？　
　■混載部品化の流れに対応する混載封止の要素技術―4D実装と3D材料とは？
　■混載部品化により新たに必要となる評価試験項目とは？
　　従来の試験方法から改良すべき点、新たに取り入れる必要がある試験方法とは？

などなど、以下のChapter3・4を中心に解説します！
 

目次

はじめに

Chapter１ 創生期（～1974年）のパッケージング技術

　１．半導体開発の動き
　２．実装技術の標準化
　３．封止技術の標準化と量産化方法の確立
　　　3.1 封止方法 ー気密封止と樹脂封止ー
　　　3.2 封止材料 ー金属・セラミックス・樹脂ー

Chapter２ 成長期（～1994年）のパッケージング技術

　１．半導体開発の急加速化と生産工程
　　　1.1 前工程における高集積化の流れ
　　　1.2 後工程における極小型PKGの追求とPKG形状の進化
　２．実装技術の進化と自動化
　３．封止技術
　　　3.1 封止方法 ー気密封止から樹脂封止へー
　　　3.2 封止材料の諸元
　　　　　3.2.1 封止材料組成と開発経緯
　　　　　　・耐湿性の向上　　・耐冷熱衝撃性の向上　　・耐半田衝撃性の向上
　　　　　3.2.2  封止材料原料に求められる品質
　　　　　　・シリカ　　・エポキシ樹脂　　・硬化剤　　・カップリング剤
　　　　　3.2.3 封止材料の製造方法
　　　　　3.2.4 封止材料の評価方法と装置
 
Chapter3 成熟期（～2014年）のパッケージング技術

　１．ＰＫＧへの要求（軽薄短小・大容量・高速・低コスト化）と対応
　　　1.1 前工程PKG（WLP）の誕生と具体的開発例
　　　　　1.1.1 WLCSP； FIWLPの製造法と課題
　　　　　1.1.2 FOWLPの製造法と課題
　　　　　1.1.3 TSVPの製造法と課題
　　　1.2 後工程PKG（ALP）の生き残りをかけた戦略―高密度PKGの開発へ―
　　　　　1.2.1 CSP（Chip Size Package）
　　　　　1.2.2 積層PKG ―CoC・PoP・FOPLP―
　　　1.3 前後工程および関連工程の枠を越えた複合工程PKGの動き
　２．実装技術動向
　３．封止技術の動向―低コスト化と新規PKGへの対応―
　　　3.1 封止方法 ー汎用ALP・先端ALP・WLPへの対応ー
　　　　　3.1.1 ALPに対する封止方法
　　　　　　・低コスト化への対応 ―MP方式MAP法ー
　　　　　　・高密度化への対応 ―圧縮成形法MAPの採用ー
　　　　　3.1.2 WLPに対する封止方法
　　　3.2 封止材料の諸元
　　　　　3.2.1 封止材料組成の開発経緯
　　　　　　・低コストALP用材料
　　　　　　・高密度ALP用材料
　　　　　3.2.2 封止材料原料
　　　　　　・シリカ
　　　　　　・樹脂
　　　　　　・機能剤（難燃剤・粘着剤・流動性付与剤）
　　　　　3.2.3 封止材料の製造方法
　　　　　3.2.4 封止材料の評価方法

Chapter４ 今後（2015年～）のパッケージング技術

　１．今後の半導体PKGの進化の方向性と開発動向
　　　1.1 軽薄短小化の追求 ―高集積・高密度化を推し進めるFOWLP―
　　　1.2 混載部品化という新しい路線
　　　1.3 ニーズ高まるパワーデバイス
　２．次世代PKGの封止技術の現状と既存封止技術が抱える課題
　　　2.1 封止方法
　　　　　2.1.1 FO型PKG（FOWLP・FOPLP）の封止方法
　　　　　2.1.2 混載部品の封止方法
　　　　　2.1.3 パワーデバイスの封止方法
　　　2.2 封止材料
　　　　　2.2.1 FO型PKGに使用されている封止材料
　　　　　2.2.2 混載部品に使用されている封止材料
　　　　　2.2.3 パワーデバイス用封止材料とその要求特性
　　　　　　・耐熱性　・耐腐食性　・放熱性
　３．今後求められる次世代封止技術
　　　3.1 FO型PKGの成長のカギを握る“薄層封止技術”
　　　3.2 混載部品の信頼性を保証するための“混載封止技術”
　４．薄層封止と混載封止の実現に必要な次世代封止技術
　　　4.1 薄層材料とその要求特性・材料技術
　　　4.2 混載材料（3次元シート材料）とその要素技術
　　　4.3 今後必要となる混載材料の信頼性評価方法
　５．次世代材料開発に必要な基本知識
　６．液状封止技術・材料の諸元

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