自動車向け半導体、特にパワー半導体において、樹脂封止工程においてブラックボックスとも言える金型内部の状態の数値化を求める動向があり、
その背景には、半導体パッケージの小型・薄型化、ファインピッチ化で成形性に関する問題が顕在化されています。
その対策として、パッケージ成形において金型キャビティ内の樹脂充填圧力および温度の実測により、生産性および品質の向上を図るニーズが高まっており、
キスラーでは高性能な水晶圧電式の型内圧センサによる樹脂充填圧力の実測と温度測定による、「金型内部の見える化ソリューション」を提案しています。

≪※プライベートセミナ開催中※≫
　このたび日本キスラーでは、半導体樹脂封止に関するプライベートセミナを
　お客様のご希望に合わせて開催させていただくことになりました！

　オンライン（Web）開催でもご訪問させていただく形式でも承ります。
　ぜひ下記の弊社HPリンクより詳細をご覧になり、この機会にお申込みください。
　https://bit.ly/3ewo5MI　（https://www.kistler.com/ja/about-us/media-and-news/media-releases/article/半導体樹脂封止に関するプライベートセミナのご案内/にジャンプします）
　

キスラーのコアテクノロジーの1つである水晶圧電式の型内圧センサを採用し、半導体の樹脂封止に最適化されており、以下の特長があります。

・低粘度樹脂対応 ⇒ エポキシ樹脂の侵入による測定誤差が生じない構造（ダイヤフラム構造）
・半導体用樹脂用高温対応 ⇒ 金型温度200℃まで
・•耐久性 ⇒ 半永久的
・直線性（測定誤差）⇒ 測定レンジに対して1%以下を保証
・分解能 ⇒ 1/1000 MPa

◇量産時の均質化
量産時に、型内圧に加え金型やキャビティ部の温度を常時モニタすることで、欠陥との相関分析が可能。

例） 温度上昇：樹脂粘度が上がるため流動性が低くなり、ボンディングワイヤが受けるせん断応力が増大し変形の要因になる。また、ショートショット（欠肉）の要因にも直結する。この場合、型内圧最大値が低下し、硬化速度は速くなる。

例） 温度低下：樹脂粘度が下がるため流動性が高くなり、バリの要因になる。この場合、型内圧最大値が上昇し、硬化速度は遅くなる。

◇チップクラック予防（離型力のモニタ）
エジェクタピンの下に力センサを設置することで離型性の評価が可能になり、メンテナンスタイミングの判断基準ができる。

例） 連続成形を繰り返すと離型剤が酸化し劣化することで離型力が増加し、成形品にかかる負荷が大きくなりチップクラックが発生する要因になる。水晶圧電式は50kHz以上の固有振動数をもっているため、瞬時の突出し力にも追従し検出可能。

◇多数個取りの充填バランスの可視化
金型に複数個のキャビティがある場合の均一性をモニタ。すべてのキャビティにセンサを取り付けることで実現。

◇R&Dの改善
流動解析の結果と実測値を比較検討することで、流動解析の精度の見直しが可能。

このような金型内部の見える化（樹脂充填の立ち上がりタイミング、型内圧の最大値、硬化状態など）が可能になると、上記に加えて成形直後に不良を検出することも可能になるため、生産効率の向上や検査コストの削減も期待できる。

半導体樹脂封止における「金型内部の見える化」は、近年の半導体パッケージの小型・薄型化要求などにともなう課題に対するソリューション提案です。
特に、電気自動車（EV）の急速な展開により自動車向けパワー半導体の需要が増え、樹脂封止パッケージの品質向上と生産効率や検査コストの改善は大きな課題となっており、従来のソフトウェアによる流動解析に加えて、金型キャビティ内の型内圧と温度をセンサにより実測し数値化することは有効なソリューションとして認められ、すでに実際の製造ラインに採用が始まっています。