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半導体用語集

パッケージ材料

英語表記：package material

　IC、LSIなどの半導体素子を収納するパッケージに用いられる材料。半導体素子をパッケージに収納する主な目的は、(1)半導体素子の物理的・化学的保護、(2)半導体素子で発生した熱の放散、(3)半導体素子と外部との電気的接続、(4)半導体素子の取り扱いの容易化、(5)半導体素子の検査の容易化、(6)半導体素子とプリント基板との寸法上の仲介役（インターポーザ、interposer）、(7)プリント基板などへの実装等々多様である。したがって半導体素子の種類や用途あるいは顧客の要求する性能、形態、品質、価格などに応じて、最適な特性、価格のパッケージ材料がおのおの選択、採用されている。
　パッケージの構成材料を主な機能別にみてみると、(1)パッケージのボディをなすセラミック、ガラス、樹脂、金属などの材料、(2)半導体素子と外部とを電気的に結ぶための導電性材料、(3)半導体素子と導電性材料とを電気的に接続するためのボンディング材料、(4)半導体素子をパッケージの特定部位に固定するためのダイボンディング材料などに分類できる。またパッケージは、封止方式の違いから、気密封止方式、樹脂封止方式の2種類に大別される。
　気密封止方式のパッケージ構成材料は、セラミック、金属、ガラスが主であり、封止法も溶接、融着などによるため、パッケージの気密性、放熱性が高く、高信頼性な反面、大量生産が難しく、高価格となりやすいことから、一部の高性能・高信頼性デバイスで使用されている。気密封止パッケージとしては、主流であるセラミックケースや金属ケース（カンケース）などが用いられている。
　一方、樹脂封止方式のパッケージ構成材料は、樹脂、金属が主であり、信頼性、放熱性などで気密封止パッケージには一歩譲るものの、安価な材料を選択していること、組立の自動化が容易なことから、量産性が高く、低価格での供給が可能となるため、今日のIC、LSI用パッケージの大多数を占めている。樹脂封止法としては、モールド樹脂を用いたモールディング（molding）、液状樹脂を用いたポッティング（potting）、スクリーン印刷などがあげられ、使用される導電性材料としては、鉄系または銅系のリードフレーム、金属配線薄膜層を設けたプリント基板やテープ材などがあげられる。これらの材料を様々に組み合わせて各種パッケージが形成されているが、その中でもリードフレームとモールディングを組み合わせたモールドパッケージは、低価格な割に信頼性が高いことから、今日の主流である樹脂封止パッケージの中でも、さらに大多数を占めるパッケージとなっている。パッケージ材料の将来動向としては、半導体デバイスのさらなる高密度実装化、高性能化に対応して、パッケージの形態や構造がより多様化していくものとみられ、その中でも、先進的な多層化配線技術を用いることで、安価で、微細かつ多彩な回路形成を可能とするプリント基板あるいはテープ材、それらの素材に適合した高信頼度の接合用材料、封止用材料などが注目される。

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