レゾナックは２月12日、半導体パッケージ大型化に伴う課題のひとつである「反り」を抑制した、次世代半導体パッケージ向け低熱膨張銅張積層板を開発したことを発表した。本製品の温度サイクル試験における寿命は従来比の４倍を実現し、１００ｍｍ×１００ｍｍを超える半導体パッケージにも対応している。２０２６年の量産開始を目指す。
なお、本製品は、計算科学技術のひとつである「マルチスケール解析」の応用により、銅張積層板を形成する各材料個別の設計指針を明確にし、開発した。同社は、本技術を汎用的に利用できる物性可視化システムとして構築し、このたび社内へ導入した。
近年、次世代半導体のパッケージ基板は大型化する傾向にあるが、大型化に伴い、基板の反りが信頼性へ与える影響はより大きくなる。通常、基板の反りを抑制するため、基板のコア材料である銅張積層板の熱膨張係数を小さくすることが有効だが、この場合、温度サイクル試験の冷却時に、基板を構成する他の材料との熱膨張差により、クラックが発生しやすくなる。クラック低減にあたり、銅張積層板の設計指針（例えば、弾性率を低くする）は示すことができるが、銅張積層板は樹脂や無機材（ガラスクロス）など複数の材料から構成されており、各材料個別の設計指針にまで落とし込むことはできていなかった。
そこで、同社計算情報科学研究センターでは、銅張積層板の樹脂とガラスクロスから成るコア層に、スケールの異なる構造体同士の物性や挙動の相互作用を考慮できる「マルチスケールＦＥＭ解析」を適用した。これにより、クラックが発生しやすい、コア層の樹脂にかかる局所的な応力を詳細に解析し、樹脂の特定の物性を制御することで、発生する応力を低減した銅張積層板を開発した。
また、同社は、本技術を活用して、汎用的な物性可視化システムを構築し、社内展開を開始した。このシステムでは、ユーザーが材料の物性を入力すると、目的特性（例えば、反り）がどのように変化するのか、その傾向を可視化することができる。銅張積層板に限らず、封止材やフィルム材料など複数材料から成る幅広い製品に対応しており、同社が強みとする半導体後工程製品を中心に活用を開始している。
半導体の技術革新加速に伴い、高性能な材料を迅速に提案することが求められている中、同社は、計算情報科学研究センターのリソースの７割を半導体材料開発に投下し、成果を上げており、今後も時代が求める機能をいち早く創出することにより、グローバル社会の持続的な発展に貢献していくとしている。
次世代半導体パッケージ向け銅張積層板
