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先端デバイス・マテリアル トレンドレポート vol.2
★「先端デバイス・マテリアル トレンドレポート」第二弾！
★「雑誌以上に詳しく、書籍以上に新鮮な情報を提供」をコンセプトにした先端製品におけるマテリアル・材料の要求や最新技術を満載した季刊レポート！
★一線の執筆者がじっくりと記載した技術・市場内容であり、お求めやすい価格帯で、十分な情報を得ることができます。
★できる限り、多くの方々に手に取っていただき、少しでも本分野の発展の寄与にお役立ちできればと思います。
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★できる限り、多くの方々に手に取っていただき、少しでも本分野の発展の寄与にお役立ちできればと思います。
番号
DM0002
ISBN
978-4-9091118-65-3
監修
梶田 栄（特定非営利法人サーキットネットワーク 理事長／株式会社AndTech 顧問）
出版社
株式会社AndTech
発行年月
2023/11/30
体裁
B5判, 160ページ
フォーマット
紙版
定価
11,000 円(本体10,000円+消費税、送料込)
冊数：
執筆者
梶田 栄 特定非営利法人サーキットネットワーク 理事長／
株式会社AndTech 顧問
亀和田 忠司 AZ Supply Chain Solutions, Owner
西田 秀行 NEP Tech. S&S, ニシダエレクトロニクス実装技術支援 代表
島田 修 大日本印刷株式会社 研究開発・事業化推進センター 主席研究員
熊本 玄昭 住友ベークライト株式会社 情報通信材料研究所
高 明天 太陽インキ製造株式会社 取締役／工学博士
大久保 利一 NPO法人サーキットネットワーク 理事 事務局長／博士（工学）
浜本 伸夫 AndanTEC（アンダンテック） 代表
加納 義久 古河電気工業株式会社 マテリアル研究所 フェロー／工学博士
（NPO法人ナノ構造ポリマー研究協会 代表理事を兼任）
市川 功 リンテック株式会社 研究所 未踏技術研究部 主幹研究員／
博士（工学
株式会社AndTech 顧問
亀和田 忠司 AZ Supply Chain Solutions, Owner
西田 秀行 NEP Tech. S&S, ニシダエレクトロニクス実装技術支援 代表
島田 修 大日本印刷株式会社 研究開発・事業化推進センター 主席研究員
熊本 玄昭 住友ベークライト株式会社 情報通信材料研究所
高 明天 太陽インキ製造株式会社 取締役／工学博士
大久保 利一 NPO法人サーキットネットワーク 理事 事務局長／博士（工学）
浜本 伸夫 AndanTEC（アンダンテック） 代表
加納 義久 古河電気工業株式会社 マテリアル研究所 フェロー／工学博士
（NPO法人ナノ構造ポリマー研究協会 代表理事を兼任）
市川 功 リンテック株式会社 研究所 未踏技術研究部 主幹研究員／
博士（工学
目次
特集 半導体を支えるマテリアル～基板材料・ビルドアップ・製造工程用のマテリアル～
第1章 半導体パッケージ基板の最新技術動向と課題・今後の動向
株式会社AndTech 顧問 梶田 栄
はじめに
1. 半導体パッケージ
1.1 半導体パッケージの目的
1.2 半導体パッケージの種類
2. 半導体パッケージの技術
2.1 最新パッケージの構造
3. 半導体パッケージの市場動向
おわりに
第2章 半導体パッケージ基板を支える材料技術とその動向
第1節 半導体パッケージ市場における材料・装置の動向と課題・ビジネスチャンス
AZ Supply Chain Solutions 亀和田 忠司
はじめに
1. パッケージとは
2. パッケージ サプライチェーンでの日本メーカーのポジション
2.1 パッケージ材料
2.2 半導体基板とその材料
2.3 パッケージング、基板製造装置
2.4 OSAT
3. 日本の強さの源泉
4. 今後の課題
おわりに
第2節 次世代半導体パッケージにおける『チップレット集積』への期待
NEP Tech. S&S, ニシダエレクトロニクス実装技術支援 西田 秀行
はじめに
1. 背景
1.1 ムーアの法則の減速
1.2 スケーリング則
1.3 データ／情報量の爆発的な増大
2. チップレットとチップレット集積
2.1 実装形態の変遷と進化
2.2 チップレットとは
2.2.1 チップレットのイメージと定義
2.2.2 チップレット集積への取り組み／アーキテクチャの事例
2.2.3 異なるノードの機能統合の進め方
2.2.4 チップレットの考え方が生み出す効果（チップレット集積が目指す効果）
2.3 チップレット集積実装への取り組み（どのように繋ぐか）
3. 各社のチップレット集積への取り組み／事例
3.1 AMDの取り組み／事例
3.2 Intelの取り組み／事例
3.3 TSMCの取り組み／事例
3.4 Samsungの取り組み／事例
4. SoCからチップレット集積へ、So-ICからSo 3DICへ
5. Hybrid Bonding（Cu-Cu Direct Bonding）
6. パッケージ／実装形態の分類と基本プロセス
6.1 パッケージ／実装形態の分類
6.2 新しいパッケージ、プロセス事例の紹介
7. まとめ
7.1 パートナーシップと国際連携の重要性
7.2 3D-ICの受け皿、Substrate基板
7.3 チップレット（集積）の標準化
おわりに
第3節 先端半導体の相互接続を担うインターポーザ
大日本印刷株式会社 島田 修
はじめに
1. インターポーザの概要
1.1 インターポーザに必要となる技術
1.2 インターポーザの位置づけ
1.3 インターポーザの適用例
2. 各種インターポーザ
2.1 シリコン・インターポーザ
2.2 ガラス・インターポーザ
2.3 有機インターポーザ
3. インターポーザ技術の展開
おわりに
第4節 パワー半導体向け高耐熱封止材料の開発
住友ベークライト株式会社 熊本 玄昭
はじめに
1. 緒言
2. 実験
2.1 封止材料の作成
2.2 測定・評価
2.2.1 ガラス転移温度（Tg）測定
2.2.2 曲げ強度・弾性率測定
2.2.3 質量減少率
2.2.4 吸水率測定
2.2.5 密着測定
2.2.6 耐半田性試験
2.2.7 誘電率・誘電正接測定
2.2.8 HTRB試験
3. 結果と考察
3.1 半導体封止材料の高耐熱化
3.2 HTRB耐性向上（High Temperature Reverse Bias：高温逆バイアス）
3.3 半導体封止材料の耐温度サイクル性向上
3.4 エポキシ樹脂／フェノール樹脂の高耐熱化技術
3.5 新規高Tg・低吸水レジンを用いた封止材料の開発
おわりに
第5節 低誘電正接を特徴とする層間絶縁フィルム
太陽インキ製造株式会社 高 明天
はじめに
1. 層間絶縁フィルムの一般的な特徴
2. 低誘電正接を特徴とする層間絶縁フィルム
2.1 低誘電正接が必要となる理由
2.2 低誘電正接を特徴とする層間絶縁フィルムの開発
おわりに
第6節 「半導体実装基板におけるめっき技術」
NPO法人サーキットネットワーク 理事 大久保 利一
はじめに
1. 主な半導体実装基板と製造プロセス
1.1 FC-BGA
1.2 セミアディティブプロセス
1.3 シリコンインターポーザとダマシンプロセス
1.4 リードフレーム
2. 導体形成のための各種めっきプロセス
2.1 電解銅めっき
2.2 無電解銅めっき
3. 接合のための各種めっきプロセス
3.1 接合のための表面処理の目的
3.2 表面処理用電解めっき
3.2.1 電解Ni/Auめっき
3.2.2 電解Ni/Pd/Auめっき
3.2.3 電解Sn、はんだめっき
3.2.4 電解Agめっき
3.2.5 半導体へのバンプ形成
3.3 表面処理用無電解めっき
3.3.1 無電解Ni/Auめっ
3.3.2 無電解Ni/Pd/Auめっき
3.3.3 置換Snめっき
おわりに
第3章 半導体パッケージ製造を支えるテープ・加工・粘着材料技術
第1節 半導体ダイシング用テープ・粘着剤の技術動向
AndanTEC 浜本 伸夫
はじめに〜ダイシングテープについて〜
1. 主要メーカー動向
2. UV型の特徴と求められる性能
3. UV型の粘着力を支配する因子
4. ウェーハ薄型化に付随する問題点
4.1 チップクラック
4.2 ダイシングテープ貼付のインライン化
5. 切断時に発生する問題
5.1 ブレードダイシング
5.2 レーザーダイシング
5.3 先ダイシング（DBG；Dicing Before Grinding）
5.4 ステルスダイシング
6. パッケージ技術の変遷に伴うダイシング工程（BGAからWLPへ）
7. 汚染問題
8. 用途毎のUV前後粘着力
おわりに117
第2節 粘着剤の基礎と最適設計および粘着技術の半導体製造プロセスへの応用経緯
古河電気工業株式会社 加納 義久
はじめに
1. 粘着剤の基礎
2. 粘着テープの最適設計
3. 粘着技術の半導体製造プロセスへの応用展開の歴史的経緯
4. UV硬化型粘着剤における粘着特性の低下メカニズム
おわりに
第3節 半導体パッケージの多機能化に貢献する粘着・接着フィルム設計および解析技術
リンテック株式会社 市川 功
はじめに
1. 高分子材料の設計スキームと分析・解析技術
1.1 製造業における高分子材料設計のスキーム
1.2 高分子材料製品の設計および解析技術動向
2．半導体パッケージ製造に用いられる粘着・接着フィルム
2.1 半導体パッケージ組立工程と粘着・接着フィルム
2.2 半導体パッケージの技術動向とフィルム材
2.3 粘着・接着性の制御因子
3．高精度分析手法を活用した開発
3.1 高次構造の制御による粘着力の発現
3.2 フィルム状剥離材料（剥離フィルム）の画像解析による不良発生メカニズムの解析
おわりに
コラム1 日本のモノづくりは何処へ…半導体製造トレンド
台湾企業は九州、国内企業は北海道へ
コラム2 おわりに
第1章 半導体パッケージ基板の最新技術動向と課題・今後の動向
株式会社AndTech 顧問 梶田 栄
はじめに
1. 半導体パッケージ
1.1 半導体パッケージの目的
1.2 半導体パッケージの種類
2. 半導体パッケージの技術
2.1 最新パッケージの構造
3. 半導体パッケージの市場動向
おわりに
第2章 半導体パッケージ基板を支える材料技術とその動向
第1節 半導体パッケージ市場における材料・装置の動向と課題・ビジネスチャンス
AZ Supply Chain Solutions 亀和田 忠司
はじめに
1. パッケージとは
2. パッケージ サプライチェーンでの日本メーカーのポジション
2.1 パッケージ材料
2.2 半導体基板とその材料
2.3 パッケージング、基板製造装置
2.4 OSAT
3. 日本の強さの源泉
4. 今後の課題
おわりに
第2節 次世代半導体パッケージにおける『チップレット集積』への期待
NEP Tech. S&S, ニシダエレクトロニクス実装技術支援 西田 秀行
はじめに
1. 背景
1.1 ムーアの法則の減速
1.2 スケーリング則
1.3 データ／情報量の爆発的な増大
2. チップレットとチップレット集積
2.1 実装形態の変遷と進化
2.2 チップレットとは
2.2.1 チップレットのイメージと定義
2.2.2 チップレット集積への取り組み／アーキテクチャの事例
2.2.3 異なるノードの機能統合の進め方
2.2.4 チップレットの考え方が生み出す効果（チップレット集積が目指す効果）
2.3 チップレット集積実装への取り組み（どのように繋ぐか）
3. 各社のチップレット集積への取り組み／事例
3.1 AMDの取り組み／事例
3.2 Intelの取り組み／事例
3.3 TSMCの取り組み／事例
3.4 Samsungの取り組み／事例
4. SoCからチップレット集積へ、So-ICからSo 3DICへ
5. Hybrid Bonding（Cu-Cu Direct Bonding）
6. パッケージ／実装形態の分類と基本プロセス
6.1 パッケージ／実装形態の分類
6.2 新しいパッケージ、プロセス事例の紹介
7. まとめ
7.1 パートナーシップと国際連携の重要性
7.2 3D-ICの受け皿、Substrate基板
7.3 チップレット（集積）の標準化
おわりに
第3節 先端半導体の相互接続を担うインターポーザ
大日本印刷株式会社 島田 修
はじめに
1. インターポーザの概要
1.1 インターポーザに必要となる技術
1.2 インターポーザの位置づけ
1.3 インターポーザの適用例
2. 各種インターポーザ
2.1 シリコン・インターポーザ
2.2 ガラス・インターポーザ
2.3 有機インターポーザ
3. インターポーザ技術の展開
おわりに
第4節 パワー半導体向け高耐熱封止材料の開発
住友ベークライト株式会社 熊本 玄昭
はじめに
1. 緒言
2. 実験
2.1 封止材料の作成
2.2 測定・評価
2.2.1 ガラス転移温度（Tg）測定
2.2.2 曲げ強度・弾性率測定
2.2.3 質量減少率
2.2.4 吸水率測定
2.2.5 密着測定
2.2.6 耐半田性試験
2.2.7 誘電率・誘電正接測定
2.2.8 HTRB試験
3. 結果と考察
3.1 半導体封止材料の高耐熱化
3.2 HTRB耐性向上（High Temperature Reverse Bias：高温逆バイアス）
3.3 半導体封止材料の耐温度サイクル性向上
3.4 エポキシ樹脂／フェノール樹脂の高耐熱化技術
3.5 新規高Tg・低吸水レジンを用いた封止材料の開発
おわりに
第5節 低誘電正接を特徴とする層間絶縁フィルム
太陽インキ製造株式会社 高 明天
はじめに
1. 層間絶縁フィルムの一般的な特徴
2. 低誘電正接を特徴とする層間絶縁フィルム
2.1 低誘電正接が必要となる理由
2.2 低誘電正接を特徴とする層間絶縁フィルムの開発
おわりに
第6節 「半導体実装基板におけるめっき技術」
NPO法人サーキットネットワーク 理事 大久保 利一
はじめに
1. 主な半導体実装基板と製造プロセス
1.1 FC-BGA
1.2 セミアディティブプロセス
1.3 シリコンインターポーザとダマシンプロセス
1.4 リードフレーム
2. 導体形成のための各種めっきプロセス
2.1 電解銅めっき
2.2 無電解銅めっき
3. 接合のための各種めっきプロセス
3.1 接合のための表面処理の目的
3.2 表面処理用電解めっき
3.2.1 電解Ni/Auめっき
3.2.2 電解Ni/Pd/Auめっき
3.2.3 電解Sn、はんだめっき
3.2.4 電解Agめっき
3.2.5 半導体へのバンプ形成
3.3 表面処理用無電解めっき
3.3.1 無電解Ni/Auめっ
3.3.2 無電解Ni/Pd/Auめっき
3.3.3 置換Snめっき
おわりに
第3章 半導体パッケージ製造を支えるテープ・加工・粘着材料技術
第1節 半導体ダイシング用テープ・粘着剤の技術動向
AndanTEC 浜本 伸夫
はじめに〜ダイシングテープについて〜
1. 主要メーカー動向
2. UV型の特徴と求められる性能
3. UV型の粘着力を支配する因子
4. ウェーハ薄型化に付随する問題点
4.1 チップクラック
4.2 ダイシングテープ貼付のインライン化
5. 切断時に発生する問題
5.1 ブレードダイシング
5.2 レーザーダイシング
5.3 先ダイシング（DBG；Dicing Before Grinding）
5.4 ステルスダイシング
6. パッケージ技術の変遷に伴うダイシング工程（BGAからWLPへ）
7. 汚染問題
8. 用途毎のUV前後粘着力
おわりに117
第2節 粘着剤の基礎と最適設計および粘着技術の半導体製造プロセスへの応用経緯
古河電気工業株式会社 加納 義久
はじめに
1. 粘着剤の基礎
2. 粘着テープの最適設計
3. 粘着技術の半導体製造プロセスへの応用展開の歴史的経緯
4. UV硬化型粘着剤における粘着特性の低下メカニズム
おわりに
第3節 半導体パッケージの多機能化に貢献する粘着・接着フィルム設計および解析技術
リンテック株式会社 市川 功
はじめに
1. 高分子材料の設計スキームと分析・解析技術
1.1 製造業における高分子材料設計のスキーム
1.2 高分子材料製品の設計および解析技術動向
2．半導体パッケージ製造に用いられる粘着・接着フィルム
2.1 半導体パッケージ組立工程と粘着・接着フィルム
2.2 半導体パッケージの技術動向とフィルム材
2.3 粘着・接着性の制御因子
3．高精度分析手法を活用した開発
3.1 高次構造の制御による粘着力の発現
3.2 フィルム状剥離材料（剥離フィルム）の画像解析による不良発生メカニズムの解析
おわりに
コラム1 日本のモノづくりは何処へ…半導体製造トレンド
台湾企業は九州、国内企業は北海道へ
コラム2 おわりに