3次元システムインパッケージと材料技術
3D-SiP Technologies and Materials
[コードNo.2007T539]

■監修/ 須賀唯知(東京大学 工学系研究科 精密機械工学専攻 教授)
■体裁/ B5判 294ページ
■発行/ 2007年 3月 (株)シーエムシー出版
■定価/ 68,250円(税込価格)

次世代実装技術として期待される3次元システムインパッケージ!
開発期間を短く、低コストで高度なシステムを集積化!
設計から3次元化へ向けた要素技術まで最新の技術動向!

※ 本書籍はご試読頂けません ※

刊行にあたって
 半導体実装技術は、これまでのSMT(Surface Mount Technology)中心の実装から、3次元実装へ向けた開発へ急速にシフトしている。特に、小型化・高速化・低消費電力化の要求がより一層高まる中、複数のLSIからなるシステムを1つのパッケージに収めるSiP(System in Package)と3次元実装を組み合わせた3次元SiP技術の進展は著しい。SiPは、低消費電力、開発期間の短縮、低コスト化などの面でも優位性を持つ技術である。SiPと高密度実装を可能とする3次元実装を組み合わせることで、SoC(System on Chip)にも劣らぬ高度なシステムの集積化が実現される。LSIチップの積層には、極限まで薄型加工されたウエハを用いるため、新たなプロセス技術も提案されている。積層方法についても、複数のチップを接続するC2C(Chip to Chip)、パッケージを積層するPOP(Package on Package)、ウエハレベルの積層W2W(Wafer to Wafer)、さらにはデバイスの内蔵化、バンプレス接続、シリコン貫通電極、無線接続など、様々な手法が用いられる。また、これらは、3次元LSIのみならず、MEMS等の新しい分野への適用にも期待の大きい技術である。
 LSIの設計・製造に関する技術の進歩はめまぐるしいが、その一方で、その根幹となる技術体系は整備されているとは言い難い。半導体産業を始めとする我国の製造業の復権のためには、基盤技術の体系化と幅広い研究体制の整備が不可欠である。本書が、そのような視点からも半導体産業の発展の一助となれば幸いである。
2007年3月 東京大学 教授 須賀唯知

監修
須賀唯知東京大学 工学系研究科 精密機械工学専攻 教授

執筆者
嘉田守宏シャープ(株) 電子デバイス開発本部 先端技術開発研究所 第5開発室 室長
須藤俊夫(株)東芝 生産技術センター 実装技術研究センター 研究主幹
友景肇福岡大学 工学部 電子情報工学科 教授
石塚勝富山県立大学 工学部 機械システム工学科 教授
高島晃富士通(株) LSI実装統括部 第二開発部 部長
小林義和(株)ディスコ PSカンパニー 営業技術部 マーケティング課 マーケティングチーム
有田潔パナソニックファクトリーソリューションズ(株) 精密プロセス事業推進グループ 戦略商品チーム 主任技師
内山直己浜松ホトニクス(株) 電子管事業部 電子管営業部 営業技術
泉直史リンテック(株) アドバンストマテリアルズ事業部門 企画/マーケティング統括グループ
青柳昌宏(独)産業技術総合研究所 エレクトロニクス研究部門 高密度SIグループ 研究グループ長
倉持悟大日本印刷(株) 研究開発センター MEMSプロジェクト 開発部 部長
小川裕誉(株)野田スクリーン 取締役 研究開発部 部長
若林猛カシオ計算機(株) 要素技術統轄部 高密度実装開発部 部長
藤津隆夫SiPコンソーシアム 理事長;J-SiP(株) 代表取締役社長
江崎孝之ソニー(株)
重藤暁津東京大学大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 助手
佐々木守広島大学 大学院 先端物質科学研究科 助教授
小高潔ナミックス(株) 技術本部 能動部材技術ユニット シニアグループマネージャー
上田弘孝セミコンサルト 代表
澤田廉士九州大学 大学院工学研究院 システム生命科学府専攻 教授
日暮栄治東京大学 大学院工学系研究科 精密機械工学専攻 助教授
上林和利(株)ザイキューブ 常務取締役
小柳光正東北大学 大学院工学研究科 バイオロボティクス専攻 教授
田中徹東北大学 大学院工学研究科 バイオロボティクス専攻 助教授
富田浩史東北大学 先進医工学研究機構 助教授
橋本周司早稲田大学 理工学部 応用物理学科 教授
岡本和也大阪大学 先端科学イノベーションセンター 客員教授

構成および内容
【第I編 総論】
第1章新たな展開を見せる3次元SiP技術(嘉田守宏)
1はじめに
23次元SiP概論
3コンベンショナルスタック技術
3.1チップレベルスタック
3.2チップレベルスタックの標準化
3.3パッケージレベルスタック
3.4PoPスタック技術
3.5PoPパッケージスタック工程
3.6パッケージスタックの標準化
3.7PoPの課題と今後
4コンベンショナルインターコネクト技術
5新しいスタック・インターコネクト技術
6おわりに
【第II編 3次元SiP設計評価技術】
第2章3次元実装の回路設計(須藤俊夫)
1はじめに
2伝送線路設計とクロストークノイズ対応設計
3同時スイッチングノイズ対応設計
4放射ノイズの低減設計
5おわりに
第3章3次元実装設計ツール(友景肇)
1はじめに
2統合設計ツールの必要性
3総合判定機能
4短期にSiP開発するためのERモデル
5評価手法の確立と設計ツールへのフィードバック
6おわりに
第4章3次元実装の熱対策(石塚勝)
1はじめに
2熱抵抗の定義
3プラスチック・パッケージの熱設計
3.1低熱抵抗化の手法
3.2低熱抵抗化は「材料」と「構造」の2面から
3.3多層リードフレーム
3.4基板と放熱フィンによるTCPの放熱
4セラミック・パッケージの低熱抵抗化
5金属製の低熱抵抗パッケージ
6MCMの低熱抵抗化
6.1MCMの低熱抵抗化技術
6.2素子埋め込み型MCM
第5章3次元実装の信頼性評価(高島晃)
1はじめに
2シミュレーション技術
2.1熱シミュレーション
2.23次元配線シミュレーション
2.3応力シミュレーション
2.4電気特性シミュレーション
3要素技術開発
3.1ファインピッチ化の問題
3.2薄化の問題
3.3基板の問題
3.4その他
4まとめ
【第III編 3次元SiPのためのウエハ加工技術】
第6章シリコンウェーハ薄化の現状(小林義和)
1はじめに
2ウェーハ薄化の課題
3バックグラインディング技術
4ストレスリリーフ技術
5DBGプロセス
6エッジトリミングプロセス
7おわりに
第7章プラズマエッチング技術によるウエハ薄型化加工(有田潔)
1ウエハ加工工程へのプラズマエッチング技術の導入
1.1システムインパッケージ分野におけるウエハ薄型加工技術の重要性
1.2プラズマエッチング技術
2プラズマストレスリリーフ技術
2.1プラズマストレスリリーフ技術とは
2.2プラズマストレスリリーフ技術の特長
2.3先ダイシング(DBG)プロセスへの応用
3プラズマダイシング技術
3.1プラズマダイシング技術とは
3.2プラズマダイシングの特長
3.3プラズマダイシングの性能
3.4ビア形成技術への応用
4まとめ
第8章ステルスダイシング技術(Stealth Dicing)―チッピングレスを実現した内部加工型レーザダイシング技術―(内山直己)
1はじめに
2Si薄片化に伴うダイシング工程の抱える技術課題
3内部加工型レーザダイシング(ステルスダイシング)
4ステルスダイシングプロセス
5ステルスダイシング切断結果
6レーザ内部加工プロセスにおける熱影響範囲
7デバイス特性への熱影響確認
8ダイボンディングフィルムへの対応
9おわりに
第9章薄ウェハのハンドリング(泉直史)
1はじめに
2ICパッケージの生産プロセス
2.1従来プロセス
2.2ウェハ薄型化の問題点
3ウェハ薄型化への提案
3.1ウェハ薄型研削用BGテープ
3.1.1UV硬化型BGテープAdwill®Eシリーズ
3.1.2応力緩和型BGテープAdwill®E-8000
3.2BGテープラミネーターRAD-3510F/12
3.3マルチウェハマウンターRAD-2700F/12Sa
3.4インラインプロセス
3.5DBG(Dicing Before Grinding)プロセス
4薄型ICチップの抗折強度改善に向けて
4.1抗折強度改善の重要性
4.2BGテープの課題
4.3DBGプロセス+プラズマエッチングによる抗折強度の改善
4.4ダイシング・ダイボンディングテープ
4.5プロセスの選択とチップ抗折強度
5おわりに
【第IV編 3次元SiP用配線板技術】
第10章有機絶縁材料を用いた高密度微細配線インターポーザ(青柳昌宏)
1はじめに
2開発の背景
3高密度微細配線インターポーザによるLSIチップの3次元実装
4実装配線用の有機絶縁材料
5ブロック共重合ポリイミドを用いた高密度配線インターポーザ
6まとめと今後の展開
第11章シリコンインターポーザ(倉持悟)
1はじめに
2開発の背景
3シリコンインターポーザの開発コンセプト
4Si貫通孔電極の形成技術
5シリコンインターポーザの高周波特性
6薄膜受動部品形成技術
7応用展望
第12章基板内蔵用薄膜コンデンサ材料(小川裕誉)
1はじめに
2成膜方法について
3実験手順
4測定装置
5ASCVDによるSTO薄膜
6ASCVDによるSTO薄膜の多層化
7おわりに
第13章部品内蔵・デバイス内蔵基板、エンベデッド基板“Embedded Wafer Level Package”(若林猛)
1はじめに
2EWLP(Embedded Wafer Level Package)の基本的な考え方
3Wafer Level Package(WLP)技術
4応用展開
5実現への課題と展望
6まとめ
【第V編 3次元SiP実装接合技術】
第14章ワイヤボンデイングを用いた部品/デバイス内蔵型3次元SiP(藤津隆夫)
1はじめに
2二次元実装から三次元実装へ
2.1SMT実装インフラの標準化による成熟
2.2部品/デバイス内蔵型3次元SiP技術
3多様化するシステムを構成する部品と3D-実装のロードマップ
4部品/デバイス内蔵型3次元SiPの基本技術
4.1POC(Parts On Chip)技術
4.2COP(Chip On Parts)技術
4.3COW(Chip On Wire)技術
4.4VSP構造、受動部品の最適化
5ロボットアプリケーションにおける小型化・機能モジュール化
6センサーネットワークモジュールのSiP化
7SiPコンソーシアムと3D-実装インフラの拡大
第15章狭ピッチ微細バンプによるCOC型SiP(MCL)(江崎孝之)
1はじめに
2MCL技術の特徴
3実装プロセス技術
3.1マイクロバンプ形成技術
3.2マイクロバンプ接合技術
3.3マイクロバンプ接合評価結果
4回路設計技術
5LSI評価結果
6おわりに
第16章3次元SiPのためのバンプレスインタコネクト(重藤暁津)
1はじめに
2バンプレスインタコネクトのための表面活性化常温接合法
310μmピッチCuバンプレスインタコネクトの試行
3.1CMP-Cu薄膜の常温直接接合
3.2バンプレスCu電極モデル試料と接合装置
3.3接続強度・接触抵抗の評価
4バンプレスインタコネクトの実用可能性と今後の課題
5まとめ
第17章RF-3次元SiP―3次元積層チップ間のRF接続―(佐々木守)
1概要
2まえがき
3インダクタ結合
4低消費電力化
5シリコン基板の導電性の影響
6非同期通信回路
7テストチップ設計と測定結果
8応用例
9まとめ
第18章3次元実装用アンダーフィル剤(小高潔)
1はじめに
2アンダーフィル剤への要求特性
2.1流動特性
2.2信頼性
3アンダーフィル剤の組成と物性
3.1樹脂
3.2硬化促進剤
3.3フィラー
3.4その他の添加剤
4おわりに
【第VI編 3次元SiPの応用技術】
第19章携帯端末へのSiPの応用(上田弘孝)
1日本の強みであるSiP技術と電子機器
2デジタル・スチル・カメラの実装とSiP応用事例
2.1DSCの技術動向
2.2DSCにおける基板実装技術の変遷とSiP化
3据え置き型・携帯型ゲーム機の実装とSiPの応用事例
3.1ゲーム機器の技術動向
3.2携帯型ゲーム機の実装とSoC・SiP
3.3据え置き型ゲーム機の実装とSoC・SiP
4携帯電話端末機の実装とSiPの応用事例
4.1携帯電話端末機におけるSiP
4.2端末機の薄型・軽量化と部品点数削減のためのSiP・MCM技術
4.3日本の高密度実装と世界市場への参入のためのSiP・MCM技術
5SiPの課題
第20章MEMSデバイスへの応用(澤田廉士、日暮栄治)
1はじめに
2光学素子チップの高精度ボンディング
3ウエハレベルパッケージング
4低温直接接合
5MEMSとSiPの融合
第21章センサデバイスへの応用(上林和利)
1センサの種類
(1)
(2)パソコン
(3)カメラ
(4)エアコン
(5)VTR
(6)医療関係(医療機器含む)
2三次元化に適する主なセンサデバイスとその特徴
3センサデバイスの事例
(1)1層品
(2)2層品
(3)3層品以上(3個以上のLSI搭載)
(4)プロセス紹介
(5)品質基準要求
(6)各種特徴とまとめ
4今後の課題とまとめ(必要プロセス設備と材料)
(1)主要設備
(2)主要材料
第22章バイオエレクトロニクスへの応用(小柳光正、田中徹、富田浩史)
1はじめに
23次元集積化技術
33次元積層型人工網膜チップと脳型視覚情報処理システム
4眼球への3次元積層型人工網膜チップ埋込み
5おわりに
第23章次世代ロボットと応用(橋本周司)
1はじめに
2次世代ロボットの役割
3ロボット開発の歴史と実装
4ロボットの実装技術とSiP
5おわりに
【第VII編 将来展望】
第24章半導体の微細化から3次元化への展開―電子統合設計としての位置付け―(岡本和也)
1はじめに
2半導体の流れと時代の変化
3ITRSにみる半導体の最新動向
4微細化の限界に関する一つの議論
4.1FETの物理限界
4.2システム性能限界
4.3経済性限界
4.4今後の方向性
53次元積層化技術とその応用
6貫通電極型(TSV)積層技術の分類とその比較
7高密度実装としてのSiPの動向と3D化
8日本の国際競争力を高める施策とシステムデザイン・インテグレーション
9統合設計論
10おわりに

お申し込み お問い合わせ

お申し込み画面が開かない場合は、『books_entry.pdf』をダウンロードして頂き、プリントアウトした物に必要事項をご記入の上、FAXにてご送信下さいませ。
PDF形式のファイルをご覧頂くには、アドビ システムズ社から無償提供されている「Adobe Reader」が必要です。

■ お問い合わせの前に『よくあるご質問(FAQ)』をご一読下さいませ ■

■ セミナー・講習会のご案内はこちらでございます ■
前のページへ 書籍indexページへ