エポキシ樹脂は半導体実装材料の重要な構成部材として、現在に至るまで多くの研究が行われてきた。かつては主にDRAM等の半導体封止材やプリント配線板のマトリックスとして用いられていたものが大半であり、機械特性、電気特性そして耐熱性など、要求物性も比較的シンプルなものが主流であった。その後、電子機器の多様化と高機能化に伴い、各メーカーは、更なる高性能材料の研究開発を推進してきた。今後、エポキシ樹脂に求められる機能は、高品質化を含めこれまでにない付加価値を生み出すことである。このような背景から、本書で電子部品用のエポキシ樹脂の最新技術をまとめることにより、エレクトロニクス分野の発展に大きく貢献することが期待される。
目次
【第I編 エポキシ樹脂の物理的性質】
第1章 エポキシ樹脂の種類と特徴 (高橋昭雄)
1 エポキシ樹脂とは
2 電子材料用エポキシ樹脂
3 エポキシ樹脂の高耐熱化
4 複合材料用エポキシ樹脂
第2章 電子部材におけるエポキシ樹脂の役割 (有田和郎)
1 はじめに
2 エポキシ樹脂の歴史
3 エポキシ樹脂の特徴
4 エポキシ樹脂の種類
5 各種, 電子部材におけるエポキシ樹脂の役割
5.1 半導体封止材
5.2 プリント配線板
6 環境対応
7 開発事例
7.1 ナフチレンエーテルオリゴマー型エポキシ樹脂(Epoxy resins of Naphthylene Ether Oligomers:E-NEO)
7.2 活性エステル型エポキシ樹脂硬化剤(Multi Functional Active Esters:MFAE)
【第II編 機能性封止材】
第3章 封止材用途におけるフィラー (中島信哉)
1 はじめに
2 封止材用フィラーの種類
3 フィラーの特性と用途
4 封止(パッケージ)の機能,形態とその変遷
5 半導体封止用フィラーのニーズ
6 封止材とシリカの変遷
7 微細球状フィラーの充填効果
8 フィラー流動特性のデザイン
9 狭部(狭ギャップ)充填性
10 銅ワイヤーの対応
11 最近の研究開発動向と今後の課題
12 フリップチップパッケージ用アンダーフィル
12.1 CUF(capillary underfill, 液状アンダーフィル)
12.2 MUF(mold underfill)
13 コンプレッションモールド(圧縮成型)
14 高熱伝導用フィラー
15 異方性導電フィルム/ペースト用フィラー
16 封止材用途以外
17 3D(2.5D)パッケージ
18 まとめ
第4章 カップリング剤と離型剤 (中村𠮷伸)
1 はじめに
2 シランカップリング剤の反応性
3 重縮合体の生成を抑制するためには
4 処理方法
5 離型剤
6 おわりに
第5章 光カチオン重合開始剤と光硬化性材料への展開 (中屋敷哲千)
1 はじめに
2 光硬化性材料について
3 光硬化システム
3.1 光硬化性樹脂
3.2 光重合開始剤
3.3 光(UV)照射装置
3.4 添加剤
4 光カチオン重合開始剤
5 光カチオン硬化性樹脂と硬化性について
6 光カチオン重合の応用
7 まとめ
第6章 光塩基発生剤および塩基増殖剤 (有光晃二, 古谷昌大)
1 はじめに
2 新規光塩基発生剤の開発とアニオンUV硬化への応用
2.1 非イオン性光塩基発生剤の系
2.2 イオン性光塩基発生剤の系
3 塩基増殖反応による高感度化
3.1 塩基増殖剤
3.2 アニオンUV硬化への応用
4 おわりに
【第III編 プリント配線基板材料】
第7章 プリント配線板用耐熱性エポキシ樹脂 (平井孝好)
1 はじめに
2 高耐熱エポキシ樹脂開発
3 靭性付与としての可撓性エポキシ樹脂
4 高分子量エポキシ樹脂の開発(jER 溶液シリーズ)
5 jER YX7700の紹介
第8章 フィラーによる封止材の高熱伝導化・低熱膨張化技術 (西泰久)
1 はじめに
2 封止材用フィラーの種類
3 フィラー充填材料の熱伝導率
4 フィラー高充填技術
4.1 粒度分布の適正化
4.2 超微粉の適正化
4.3 粒子形状の適正化
5 シリカ(SiO2)フィラー
6 アルミナ(Al2O3)フィラー
7 窒化ホウ素(BN)フィラー
8 窒化ケイ素(Si3N4)フィラー
9 窒化アルミニウム(AlN)フィラー
10 おわりに
第9章 エポキシ樹脂の高耐電圧性 (今井隆浩)
1 はじめに
2 固体絶縁材料(高分子材料)における電気現象
3 無機ナノフィラー分散による誘電率の低減
4 無機フィラー分散による電気絶縁性の向上
5 まとめ
第10章 プリント配線板用基板材料の環境対応 (垣谷稔)
1 プリント配線板用基板材料の用途と要求特性
2 環境対応要求の動向
2.1 環境関連物質の管理,RoHS規制
2.2 はんだの鉛フリー化
2.2.1 マトリックス樹脂として熱分解温度の高い樹脂を選択し、リフロー工程での熱分解を低減する
2.2.2 ガラスクロスと樹脂の界面接着性を高める
2.2.3 適切な無機フィラー化合物を利用する
2.3 ハロゲンフリー化対応技術について
2.3.1 基板用樹脂の難燃化技術の進歩
3 基板材料の環境対応の概要
4 まとめ
第11章 ナノコンポジット技術を利用した高熱伝導性エポキシ絶縁材料 (小迫雅裕)
1 はじめに
2 ナノ・マイクロコンポジットの作製方法
3 ナノ・マイクロコンポジットの熱伝導率
4 ナノ・マイクロコンポジットの電気絶縁性
4.1 絶縁破壊強度
4.2 耐部分放電性
4.3 耐電気トリー性
5 おわりに
【第IV編 半導体実装材料】
第12章 ダイシング・ダイボンディングテープ (山岸正憲)
1 はじめに
2 Adwill® LEテープの種類と特徴
3 LEテープを用いた半導体パッケージの製造工程
4 LEテープ設計のための弾性率コントロール
5 LEテープ設計のためのエポキシ樹脂設計
6 おわりに
第13章 ソルダーレジスト材料 (北村太郎)
1 はじめに
2 ソルダーレジストの歴史
3 近年におけるソルダーレジストへの要求
4 アルカリ現像型ソルダーレジスト
4.1 アルカリ現像型ソルダーレジストの組成
4.2 アルカリ現像型ソルダーレジストの形成工程
5 おわりに
第14章 パワーデバイス用実装材料 (石井利昭)
1 パワーデバイスの市場と応用分野
2 インバータシステム例とパワーモジュールの構造
3 パワーモジュール実装の役割と実装材料
3.1 電気的インターコネクト/ディスインターコネクト
3.2 熱的インターコネクト
3.3 機械的・化学的ディスインターコネクト
4 パワーモジュールの高性能化
5 高耐熱化と信頼性の向上
第15章 導電性接着剤 (井上雅博)
1 導電性接着剤の概要
1.1 異方性導電性接着剤と等方性導電性接着剤
1.2 導電性接着剤に用いられるフィラーの種類と微細構造制御
1.3 導電性接着剤の研究課題
2 導電性接着剤の電気伝導特性に関する物理モデル
2.1 パーコレーションと電気伝導特性
2.2 パーコレーション理論の実験的検証の難しさ
2.3 フィラー間界面コンタクトモデル
3 Agフィラーを分散させたエポキシ系導電性接着剤のキュアプロセス解析
3.1 硬化および冷却収縮の影響
3.2 バインダの硬化反応挙動と電気伝導特性変化の関係
4 Cu系導電フィラーを用いた導電性接着剤への展開
5 アニール効果による電気伝導特性の変化
6 界面ケミストリに基づく導電性接着剤の材料設計に向けて
第16章 パワーデバイス用エポキシ樹脂の開発 (中西政隆)
1 はじめに
2 耐熱性
3 耐熱分解特性
4 Cuワイヤ対応
5 放熱対応
6 おわりに
【第V編 光素子・光半導体実装材料】
第17章 LED用封止材料およびフィルム (越部茂)
1 はじめに
2 LEDの概要
2.1 発光原理
2.2 開発経緯
2.3 発光波長
2.4 発光効率
2.5 製造方法
2.6 用途展開
3 LEDの封止技術
3.1 LEDの封止方法
3.2 LEDの樹脂封止
3.3 LED用封止材料
3.4 LED用封止材料の市場
4 照明用LED
4.1 白色化機構
4.2 照明用LEDの課題
4.3 LED封止用フィルム
5 競合技術
6 今後の課題
第18章 LED用封止材 (鈴木弘世)
1 はじめに
2 LED封止材の要求特性
3 LED封止材の変遷
4 エポキシ樹脂系封止材の高機能化の取り組みと性能評価
5 その他のLEDデバイス材料
6 おわりに
第19章 エポキシ系光導波路 (疋田真, 村越裕, 都丸暁)
1 はじめに
2 光導波路用UV硬化型エポキシ樹脂
2.1 屈折率とその制御について
2.2 光透過率
2.3 易加工性
2.4 その他の材料特性
3 UVエポキシ樹脂光導波路と直接露光法
4 積層導波路用クラッド材料としてのエポキシ材料の特徴
5 UV硬化エポキシ樹脂光導波路の応用展開
【第VI編 環境対応型エポキシ樹脂】
第20章 エポキシ系基板からの資源回収技術 (加茂徹)
1 はじめに
2 使用済み電子機器の発生状況
3 使用済み電子基板からの資源回収
3.1 水素供与性溶媒
3.2 超臨界溶媒
3.3 エステル交換反応
3.4 水蒸気ガス化
4 おわりに
第21章 リサイクル技術 (久保内昌敏)
1 はじめに
2 エポキシ樹脂ケミカルリサイクルの事情
3 エポキシ樹脂のリサイクルを目指した解重合と分解
4 ケミカルリサイクルの研究動向
4.1 超臨界・亜臨界流体を利用した分解
4.2 加溶媒分解
4.3 水素供与性溶媒を利用した分解
4.4 有機アルカリによる方法
4.5 有機溶媒とアルカリを組み合わせる方法
5 硝酸を用いたエポキシ樹脂のケミカルリサイクル
5.1 アミン硬化エポキシ樹脂の硝酸による分解
5.2 リサイクル成形品の作製と評価
6 おわりに
第22章 分解・リサイクル性材料の開発 (山口綾香, 橋本保)
1 はじめに
2 分解性エポキシ樹脂
3 アセタール結合含有エポキシ樹脂の合成と性質
4 アセタール結合含有エポキシ樹脂を用いた炭素繊維強化プラスチックへの応用
5 おわりに
第23章 分解性電気絶縁材料 (三村研史)
1 はじめに
2 ポリマーアロイ化技術の適用による硬化物の分解
2.1 モルホロジーの制御
2.2 モルホロジーが硬化物特性に及ぼす影響
2.3 分解性の検証
2.4 相構造傾斜材料
3 おわりに
