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熱応力・トラブル対策 書籍

1319

電子材料・実装技術における

熱応力解析・制御トラブル対策

【執筆者 敬称略】 
東京工業大学
安田ポリマーリサーチ研究所
佐世保工業高等専門学校
広島工業大学
京都大学
京都大学
東邦大学
(株)クラレ
帝人デュポンフィルム(株)
松下電工(株)
住友ベークライト(株)
新神戸電機(株)
扇澤 敏明
安田 武夫
古川 信之
中村 省三
池田 徹
宮崎 則幸
長谷川 匡俊
齊藤 充
吉田 哲男
田宮 裕記
飛澤 晃彦
山仲 浩之
日本アビオニクス(株)
日本アイビーエム(株)
日本精工(株)
ローム(株)
(有)アイパック
福岡県工業技術センター
日本電気硝子(株)
(株)富士通研究所
三菱電機(株)
日立金属(株)
(独)物質・材料研究機構
兵庫県立大学
中谷 直人
折井 靖光
武井 利泰

田畑 晴夫
越部 茂
阪本 尚孝
山崎 博樹
今中 佳彦
保田 直紀
福島 英子
井上 忠信
松井 真二
【目  次】

第1章 高分子・複合材料の熱膨張測定と応力解析および耐熱性評価

第1節 熱膨張の基礎
 1.熱膨張係数の定義とその性質
 2.熱膨張機構
 3.自由体積

第2節 各種高分子・複合材料における熱膨張の測定法
 1.体膨張係数
 2.ベローズ式PVT装置の特徴
 3.各種高分子のPVT測定例
 4.線膨張係数  
 5.各種材料の膨張係数

第3節 熱膨張係数の低減法
 1.高分子の熱膨張係数の低減
 2.自由体積の膨張の抑制
 3.ゴムの収縮力を利用した線膨張低減
 4.高分子の配向による線膨張低減
 5.透明性を保持したままでの線膨張係数低減
 6.充填剤の使用(複合材料)

第4節 高分子材料の耐熱性評価方法
 1.評価方法の分類 
 2.各種試験評価法
 3.各種プラスチックの線熱膨張係数

第5節は著作権の都合上、掲載しておりません

第6節 ポリイミドを中心とした耐熱性高分子材料の特性と応用技術
 1.ポリイミド系耐熱高分子材料の歴史
 2.直鎖型ポリイミド
 3.架橋反応性ポリイミド
 4.ポリイミド材料の応用技術
  (1) フレキシブルプリント配線基板用銅張積層板
  (2) リジッドプリント配線基板用銅張積層板
  (3) 電子回路基板用絶縁材料  (4) 半導体組立工程用材料
 5.耐熱性高分子(ポリイミド系)材料の技術動向

第7節 複合材料の熱粘弾性応力シミュレーション
 1.熱粘弾性応力シミュレーションの必要性
 2.熱応力を求める粘弾性基礎式
 3.熱粘弾性応力シミュレーションの妥当性検証
  (1) Al合金/エポキシ樹脂からなる積層体
  (2) Fe-Ni合金/LSI封止樹脂からなる積層体
 4.熱粘弾性応力シミュレーションのLSIパッケージへの応用事例
 5. 二層積層体を用いた熱粘弾性応力シミュレーションによる最適設計
  (1) 層構成の最適化  (2) 熱負荷条件の最適化
  (3) 物性影響因子の最適化
  (4) 粘弾性積層体の残留応力を求める簡易評価法

第8節 半導体パッケージの界面はく離防止設計
 1.はく離試験
 2.接着工法のためのはく離試験方法
 3.はく離強度評価のための破壊力学パラメータ
 4.破壊力学パラメータを用いた接着接合部の信頼性設計の例

第2章 低熱膨張・高耐熱性を有するプリント配線板材料の開発と熱応力対策

第1節 低熱膨張性ポリイミドと関連耐熱材料
 1.低熱膨張性絶縁材料の必要性 
 2.線熱膨張係数と面内配向度の関係
 3.線熱膨張係数測定時の留意点 
 4.面内配向度の測定方法
 5.熱イミド化誘起面内配向に及ぼす因子 
 6.負のCTEを示すポリイミド
 7.低熱膨張ポリイミドの例 
 8.低熱膨張・低吸水率ポリエステルイミド
 9.低熱膨張ポリベンゾオキサゾール

第2節は著作権の都合上、掲載しておりません

第3節 熱可塑性液晶ポリマーフィルム
 1.ベクスターのタイプ
 2.特性
  (1) 熱特性  (2) 力学特性及び粘弾性  (3) 電気特性  (4) 吸湿特性
 3.熱特性や粘弾性を用いたトラブル対策
  (1) フレキシブル回路基板の寸法安定性向上
  (2) 異なる耐熱性フィルムの組み合わせによる多層プリント回路の積層

第4節 FPC用ポリエチレンナフタレートフィルム
 1.各種特性
  (1) フィルム外観  (2) 機械的性質  (3) 熱的性質
  (4) 電気的性質  (5) 化学的性質
 2.ポリエチレンナフタレートフィルムを用いたCCLの特徴

第5節 高耐熱・高信頼性材料
 1.スルーホール接続信頼性  2.吸湿率  3.耐CAF性  4.耐熱性

第6節 高機能プリント配線板
 1.プリント配線板材料の信頼性と低線膨張化について
 2.低線膨張化技術
  (1) 樹脂による低線膨張化  (2) フィラーによる低線膨張化
 3.低線膨張プリント配線板

第7節 車載用プリント配線板
 1.自動車技術とプリント配線板用材料  2.高耐熱性、高信頼性
 3.大電力対応、放熱性  4.今後の動向

第8節は著作権の都合上、掲載しておりません

第3章 各種実装技術における応力(膨張と収縮)解析と熱トラブル対策

第1節 フリップチップ実装
 1.超音波フリップチップボンディングの原理
  (1) 摩擦  (2) 塑性変形  (3) 凝着
 2.多ピン超音波フリップチップ実装技術
  (1) フリップチップボンダ  (2) 実装温度の設定
  (3) 低中温域実装例  (4) アンダーフィル樹脂の低温硬化

第2節 エリアアレイ電子部品実装
 1.Coffin-Manson 修正式によるはんだ接合寿命予測方法
  (1) Coffin-Manson 修正式による加速係数の算出方法
  (2) Coffin-Manson 修正則における係数の算出方法
  (3) 対数正規確率紙プロット
 2.CBGA、CCGA
  (1) 構造  (2) 信頼性向上のための因子  (3) Coffin-Manson 修正式
 3.セラミックスCSP
 4.テープCSP

第3節 (鉛フリー)はんだ実装
 1.熱疲労
 2.クリープ特性
 3.熱応力緩和・低減化対策
  (1) 基板(基材)要因と対策  (2) 部品要因と対策
  (3) はんだ材料要因と対策  (4) 実装構造要因と対策
  (5) はんだ付条件要因と対策  (6) 使用温度条件要因と対策

第4節は著作権の都合上、掲載しておりません

第4章 低熱膨張・高耐熱性を有する封止・封着材料の開発と熱応力対策

第1節 半導体封止樹脂の低線膨張化と耐熱性向上
 1.低線膨張化
  (1) 低線膨張化の手法
  (2) 半導体パッケージの信頼性への影響
 2.耐熱性
  (1) 封止樹脂自体の耐熱性 
  (2) 実装工程での耐熱性(はんだリフロー)
  (3) 信頼性における耐熱性

第2節 LED封止樹脂材料
 1.発光原理
 2.LEDの封止方法と樹脂封止の種類、市場
 3.OLEDの封止方法、接着材料、樹脂封止
 4.競合技術  5.今後の開発課題

第3節 耐熱性無機系封着剤
 1.熱膨張係数
 2.封着温度(作業温度)
 3.作業雰囲気
 4.化学的耐久性
 5.粒度

第5章 電子材料・部品における応力(膨張と収縮)解析と熱トラブル対策

第1節 FPD用ガラス基板
 1. プラズマディスプレイPDP: Plasma Display Panel
  (1) PDP用ガラス基板 
  (2) 熱トラブル(熱変形、熱収縮、黄変)とその対策
 2.液晶ディスプレイLCD: Liquid Crystal Display
  (1) LCD用ガラス基板 
  (2) 熱トラブルとその対策
 3.フィールドエミッションディスプレイFED: Field Emission Display
 4.エレクトロルミネッセンスEL: Electro Luminescence (Display)

第2節 低温焼成多層セラミック基板(LTCC)
 1.アルミナ/ガラス複合体の熱特性(熱膨張・熱衝撃性・熱伝導)
 2.LTCCの熱特性(熱膨張・熱衝撃性・熱伝導)

第3節 シリコーン系絶縁膜材料
 1.耐熱特性
 2.熱硬化収縮特性 
 3.内部応力特性
 4.絶縁特性 
 5.他の膜特性

第4節 ヒートシンク材料(黒鉛/金属複合材料)
 1.黒鉛の結晶構造と熱特性
 2.黒鉛/金属複合体
  (1) 黒鉛と金属の濡れ性 
  (2) 熱伝導率
  (3) 溶浸法からなる黒鉛/金属複合体の熱特性
  (4) 黒鉛材料をプリフォームとした複合体の熱伝導率発現機構

第5節 異種金属材料の接合
 1.熱応力特異性 
 2.熱応力の理論解
 3.応力強さの特性 
 4.縮残留応力の発生条件
 5.有限要素法(FEM:Finite element method)を用いた熱応力特異性の解析

第6節 ナノインプリント
 1.熱ナノインプリント技術 
 2.室温ナノインプリント技術
 3.光(UV)ナノインプリント技術 
 4.ソフトリソグラフィ