フリップチップパッケージにおける反り及び バンプ接続信頼性に対する実装方法とアンダーフィル材の影響

抄録

半導体パッケージの小型化，薄型化への要求から，フリップチップ実装が広く電子産業界で適用されている。フリップチップパッケージ封止において，その接続信頼性のみならず，パッケージの反りを制御することは非常に重要である。本稿では，フリップチップパッケージの性能，すなわちパッケージの反りや接続信頼性に及ぼす実装方式の影響を調べ，さらに異なる機械的，熱的特性を有する3 種のアンダーフィル材を用いて，バンプ保護に対してどのような因子が影響するか調査した。高ヤング率を有するアンダーフィル材は，高接続信頼性を示した。熱サイクル試験において発生した接続不良の不良解析を実施したところ，チップコーナー付近にバンプクラックが発生していることが観察された。有限要素法を用いた解析から，高ヤング率を有するアンダーフィル材は，バンプ内に蓄積するひずみを効率的に小さくすることができることが分かった。アンダーフィル材の物性は，接続信頼性と封止工程中の予ひずみの関係に影響し，フリップチップパッケージの高性能化を実現させるためには，アンダーフィル材とその封止工程の最適な選択が必要不可欠であるという注目すべき結果を得た。