実装技術12月号2012年特別編集版 page 26/42

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24TSVによる3次元実装の動向3 次元実装の最新動向を探る長野実装フォーラム6窒化ガリウムパワーデバイスの量産化に目途　富士通セミコンダクター（株）は、シリコン基板を用いた窒化ガリウム（GaN）パワーデバイスを....

24TSVによる3次元実装の動向3 次元実装の最新動向を探る長野実装フォーラム6窒化ガリウムパワーデバイスの量産化に目途　富士通セミコンダクター（株）は、シリコン基板を用いた窒化ガリウム（GaN）パワーデバイスを搭載したサーバ用電源で2.5kWの高出力動作を実証し、2013年後半からの量産化に目途をつけた。今後は、同デバイス利用によるさまざまな電源アプリケーションの価値向上に向けた提案を行い、低炭素社会の実現に貢献するとともに、2015年度にはGaNパワーデバイスで約100億円の売上げを目指す、としている。富士通セミコンダクター　マイクロバンプでは大型バンプに比べてボンディング強度が低下する。さらにIMC化されることではんだ材が硬化し、柔らかいはんだ材によるひずみの吸収がなくなるので強度はより低下する。また有機基板とチップの熱膨張係数差からワーページ（反り）が発生し、厚いチップの方がひずみに順応できない。3D構造では厚さの異なるチップを積層すると、上方のチップが厚いほどヒートサイクル試験でバンプが破壊しやすく、薄いチップの方が破壊しにくいことが報告されている。上述の2.5D構造ではチップが分離しているために複雑な状態になることが考えられる。3Dのパッケージングに際してはボンディング時、ICF硬化時、モールド時、基板搭載のリフロー時、動作時などいくつかの温度環境を通過するのでワーページに対する検討が必要とされている。　　　チップ間保護用　　　インターチップフイル　上述のハイブリッドボンディングに於いては、樹脂材料の選定がきわめて重要である。接着強度の強いことは当然重要であるが、その他にもガラス転移温度とボンディング温度との関連、ボンディングの位置合わせのために透明性を良くし、また樹脂内にフラックス作用をもつ材料を含ませる。熱膨張係数の調整用にシリカフィラーを60％程度混入し、3D 構造で問題になる熱の発生に対応しては熱伝導度を良くするBN 粉などを導入し、ボンディング前に適度のB ステージ化を行って流れ性を制御してバンプの保護作用をもたせることや、ウエハ貼付後のダイシング適性など各種の特性が要求されている。　現在発表されている材料としてはOBAR（OverBump Applied Resin）、BNUF（Bstageable NoFlow Underfill)、HT-ICF(High TemperatureICF)、WAUF（Wafer Level Underfi ll）などがあるが、全体としてインタチップフイル(ICF) と呼ばれ、チップ積層時の重要な技術課題として材料メーカーなどで活発に研究されている。＜ 参 考 資 料＞1. IBM Presentation, "3D Copper TSV Integration,Testing　and Reliability" IEDM 2011, No.7-1, Dec.5, 　20112. エルピーダプレスリリース、2011.12.283.Banijamali, "Advanced Reliability Study of TSV　Interposers and Interconnects for the 28nm　Technology FPGA" ECTC 2011, p2854. Roullard, "Evaluation of 3D Interconnect Routing andStacking Strategy to Optimize High Speed SignalTransmission for Memory on Logic" ECTC 2012, p85.IBM and Micron, Press Release, 2011, Dec.01