統括部長 (Nam): 次世代生成AI向け3D積層プロセッサーの試作ラインで、リフロー後の基板の『反り(ウォーページ)』が許容値を大幅に超え、歩留まりが30パーセントを割り込んでいる。TSV(シリコン貫通電極)接合部の破断が多発しているぞ。クライアントへの納入期限まで猶予はない。何が原因だ?
女性エンジニア: シリコンダイと有機インターポーザー間の熱膨張係数(CTE)のミスマッチが根本要因です。高温リフローから室温への降温過程で、アンダーフィル樹脂の収縮率が不均一なため、局所的なバイメタル効果が生じてダイが歪曲しています。TSV自体の設計変更は根本治療にならず、マスク再作製で数ヶ月を要します。
統括部長 (Nam): 設計をいじる時間はないな。プロセス側のパラメータで応力を緩和できないのか?
女性エンジニア: 可能です。アンダーフィル樹脂の硬化オーブンにおける昇温・降温ステップの温度プロファイルを段階的に徐冷する設定へ変更し、残留応力を解放させる必要があります。まず試験片を用いて硬化プロファイルの熱機械分析を実施し、反り量を最小化する最適な硬化条件を直ちに割り出します。
統括部長 (Nam): よし、樹脂の硬化プロファイル実験を最優先で走らせてくれ。結果を明朝の進捗会で確認する。