半導体・電子デバイス包装技術
技術者・研究者向けの専門書籍紹介
発刊日 2009年5月 ISBN 978-4-7813-0096-2
体 裁 B5判 261ページ
発刊にあたって
電子デバイスの小型化，薄型化，多ピン化とともに，その包装材料も大きく進展を遂げてきた。 従来の実装メーカーへの輸送手段としての保護の役割に加え，表面実装型パッケージのリフローはんだ付けにおけるパッケージクラック不良を解決する手段としての防湿包装システムや耐熱トレイ適用による乾燥ベーク対応製品など，一体となって電子デバイスの信頼性向上に貢献してきた。 また，基板実装機の効率化，高速実装のため包装材料の標準化は業界が一丸となって推進した。トレイ外形，エンボステーピングの標準化を進めてきた。包装材料は治工具としての役目も担ってきたのである。 半導体ウェハプロセスでは規格化された収納容器であるFOSB，FOUPによりウェハ300mm径から搬送システムの自動化，効率向上に大きく寄与している。いっそう進む電子デバイスの小型化と薄型化は，軽量になるため，基板実装機の振動や衝撃により包装容器から電子デバイスが飛び出す問題や多ピン化による端子ピッチ狭小化による異物問題もクローズアップされている。 包装材料は，電子デバイスを基板に実装し終わるとその任務を完了するが，環境対応から再利用可能な材料は回収し，リユース・リサイクルされる。使用規制物質の管理も法に基づいて行われている。 こうした背景のもとに本書では，1章で半導体包装技術の歴史，2章で半導体包装の機能と設計，3章で各種の半導体・電子デバイス包装材料，4章で半導体・電子デバイス包装材料のリサイクル，5章で半導体・電子デバイス包装のマーク表示規格，6章で半導体・電子デバイス包装材料の国際規格，7章で半導体・電子デバイス包装材料の特許，8章で半導体・電子デバイス包装材料の市場，9章で包装材料の課題と展望を編集した。 半導体・電子デバイス包装技術は日本が世界をリードしている技術分野である。今後もリードし続けることを念願して本書が半導体・電子デバイスメーカー，材料メーカー，成形メーカー，装置メーカー各位の開発テーマのヒントになり発展に繋がることになれば望外の幸せである。
半導体新技術研究会 村上 元，北村和平
書籍の内容
第1章 半導体包装技術
1. 半導体パッケージと包装仕様（北村和平，安藤幸男）
2. 半導体包装技術の変遷（北村和平）
第2章 半導体包装の機能と設計
1. 半導体包装の機能と設計（安藤幸男，橋場英靖，長谷川雄二）
1.1 はじめに
1.2 半導体を取巻く環境
1.3 半導体パッケージの概要と動向
1.3.1 半導体パッケージとは？
1.3.2 半導体パッケージの体系
1.3.3 半導体パッケージ開発の変遷と今後の動向
1.4 基板実装から見た包装への要望
1.5 半導体包装の概要
1.5.1 半導体包装材の種別
1.5.2 半導体包装材の設計ポイント
1.5.3 包装設計に関する標準仕様書の準備
1.5.4 静電気対策について
1.6 半導体包装の新たな取り組みについて
2. 防湿包装の設計（北村和平）
2.1 背景と目的
2.2 方法
2.2.1 防湿袋
2.2.2 乾燥剤
2.2.3 湿度検知インジケータ
2.2.4 シール方
2.3 包装・取り扱い
3. 緩衝・包装設計（山内幸雄）
3.1 緩衝材を用いた緩衝・包装設計
3.1.1 内装箱における緩衝材の効果
3.1.2 外装箱に緩衝材を用いた場合の効果
3.2 緩衝材を用いない緩衝・包装設計
4. 半導体包装の信頼性評価方法（山内幸雄）
4.1 半導体パッケージのリード曲がり評価
4.1.1 実際の輸送
4.1.2 振動試験
4.1.3 振動試験の検証
4.1.4 落下試験
4.1.5 落下試験の検証
4.1.6 評価結果の判定方法
4.1.7 ピン毎の落下評価
4.2 外装箱の評価
第3章 半導体・電子デバイス包装材料
1. ウェハケース（FOUP，FOSB）（芹口克彦）
1.1 ウェハ出荷容器と工程内ウェハ容器
1.2 ウェハケースの構造と変遷
1.2.1 8インチウェハまでの出荷容器と工程内容器
1.2.2 300mmウェハの出荷容器と工程内容器
1.2.3 FOSBとFOUPの共通点
1.2.4 FOSBとFOUPのそれぞれの特徴
1.2.5 出荷容器（FOSB）
1.2.6 工程内容器（FOUP）
1.3 ウェハケースに要求される機能
1.3.1 FOSB出荷梱包仕様
1.4 まとめ―450mm化へ向けた動き
2. ウェハ搬送ケース（芹口克彦）
2.1 ウェハ搬送ケースの定義
2.2 ウェハ搬送ケースの種類と使用例
2.3 ウェハ単体搬送ケース（コインスタック）
2.3.1 コインスタック容器の課題
2.3.2 コインスタック容器の開発状況
2.4 テープフレーム付きウェハ搬送ケース（コインスタック，テープフレームカセット）
2.4.1 フレーム付きウェハ用コインスタックケース
2.4.2 樹脂製フレームとカセットの組合せによるテープフレーム付きウェハ搬送
2.4.3 工程内での信頼性向上
2.5 ウェハ搬送ケースの輸送梱包手法
2.6 薄ウェハハンドリングの課題
2.7 まとめ
3. マガジンチューブ（佐藤進）
3.1 チューブ材料の変遷
3.2 チューブの製造工程と特性
3.2.1 チューブ材料
3.2.2 押出機
3.2.3 金型
3.2.4 サイジング
3.2.5 印刷
3.2.6 引取り
3.2.7 切断
3.2.8 帯電防止処理
3.2.9 ストッパー機能
3.3 ストッパーの材質と製法
3.3.1 ピン
3.3.2 止め栓
3.4 チューブの品質基準
3.5 チューブのリサイクル
4. 導電材料とIC用トレイ（伊藤弥）
4.1 導電材料
4.1.1 組成
4.1.2 特徴
4.1.3 用途
4.2 IC用トレイ
4.2.1 特徴
4.2.2 将来の展望
5. シート形成トレイ（由上芳一）
5.1 はじめに
5.2 熱成形（真空成形）とは
5.3 梱包物
5.4 従来の包装事例
5.4.1 平置き型トレイの特徴
5.4.2 縦入れ型トレイの特徴
5.5 新形態成形トレイの開発
5.5.1 組立式成形トレイとは
5.5.2 組立トレイの特徴
5.6 各種トレイの比較評価
5.7 まとめ
6. インジェクショントレイ（風間均）
6.1 はじめに
6.2 デザインルール（外形規格とIC形状）
6.3 IC固定方式（ポケットデザインとパッケージ形式）
6.4 要求品質と測定法
6.5 材質
6.6 成形加工
6.7 リユース，リサイクル（回収システムと問題点）
6.8 最近のトレンド（低発塵化と新しい用途）
6.8.1 マトリックス固定トレイ
6.8.2 振動，衝撃緩和トレイ
6.8.3 低発塵トレイ
6.8.4 その他のトレンド
6.9 おわりに
7. チップトレイ（風間均）
7.1 はじめに―歴史と用途―
7.2 外形形状と使用形態
7.3 ポケットデザインとデバイス
7.4 材質と発塵性
7.5 最近の開発動向
7.5.1 低そりチップトレイ
7.5.2 高位置精度チップトレイ
7.5.3 低コンタミチップトレイ
7.5.4 チップセット管理用チップトレイ
7.6 粘着式チップトレイ
7.7 おわりに
8. エンボスキャリアテープ（吉本武史）
8.1 はじめに
8.1.1 エンボスキャリアテープ（Embossed Carrier Tape）
8.1.2 紙キャリアテープ（Paper Carrier Tape）
8.2 エンボスキャリアテープの製品規格
8.3 エンボスキャリアテープの製造工法
8.3.1 真空ロータリー工法（VA工法）
8.3.2 熱プレス工法（HP工法）
8.3.3 圧空工法（CA工法）
8.3.4 新工法（NT）
8.4 エンボスキャリアテープの技術動向
8.5 エンボスキャリアテープの材料動向
8.5.1 エンボスキャリアテープの材料
8.5.2 エンボスキャリアテープの材料選定と今後の課題
8.6 エンボスキャリアテープの市場
9. カバーテープ（米澤賢輝）
9.1 はじめに
9.2 概要
9.3 基本構成と機能
9.4 剥離機構と特徴
9.5 静電気対策
9.6 まとめ
10. リール（藤瀬勉）
10.1 はじめに
10.2 環境対応
10.3 精度要求
10.4 クリーン化
10.5 静電気
11. 乾燥剤（井口大成）
11.1 はじめに
11.2 除湿（乾燥）の種類
11.3 乾燥剤の種類
11.4 シリカゲルとは
11.5 シリカゲルの製法
11.6 乾燥剤の使用量
11.7 包材の選定
11.8 おわりに
12. 湿度インジケータ（小川達也）
12.1 概要
12.1.1 形態
12.1.2 材質
12.2 市場動向
12.3 企業動向
第4章 半導体・電子デバイス包装材料のリサイクル
1. 半導体包装のライフサイクルアセスメント（安藤幸男，堀越裕三，端谷隆文）
1.1 はじめに
1.2 LSI用包装材
1.3 ライフサイクルアセスメント
1.3.1 評価範囲の設定，CO2排出量の算出方法
1.3.2 ライフサイクルと評価方法
1.3.3 CO2排出原単位
1.4 結果と考察
1.4.1 プロセス毎の環境負荷
1.4.2 ライフサイクル全体の環境負荷
1.5 まとめ
2. 包装材料に関する使用規制物質（野口英明）
2.1 包装材の使用規制物質
2.1.1 包装材の重金属規制
2.1.2 パーフルオロオクタンスルホン酸（PFOS類）
2.1.3 ホルムアルデヒド
2.1.4 フマル酸ジメチル
2.2 包装材の危険性／有害性の表示等に関する規制
2.2.1 塩化コバルト
2.2.2 フタル酸エステル
2.3 害虫駆除に関する規制と処置
2.3.1 ISPM No.15（木製梱包材の規制ガイドライン）
2.3.2 欧州連合の2004/102/EC（樹皮剥ぎ指令）
2.4 包装容器の再利用等に関する法令
2.5 REACHにおける包装材
2.5.1 物質，調剤，成形品の定義
2.5.2 包装材は，REACH規則では成形品
2.5.3 乾燥材は，調剤か，成形品か？
2.5.4 粘着テープ
3. リサイクルと電子部品に関する表示（野口英明）
3.1 リサイクルに関する国際表示
3.1.1 ISO 14021 リサイクル可能表示とリサイクル含有量表示
3.1.2 ダンボールの国際表記
3.2 米国
3.2.1 米国連邦取引委員会（FTC）
の環境表示ガイドライン
3.2.2 米国森林紙協会（American Forest & Paper Association）
3.2.3 SPIコード
3.2.4 米国 電池指令（Public Law 104-142）
3.2.5 Rechargeable Battery Recycling Corporation
3.3 欧州連合
3.3.1 2006/66/EC指令（新電池指令）
3.3.2 97/129/EC決定
3.3.3 グリーンドットマーク
3.3.4 ポルトガルのリサイクルマーク
3.3.5 フィンランドのリサイクルマーク
3.3.6 チェコのリサイクルマーク
3.4 中国
3.4.1 電子情報製品汚染抑制管理弁法（中国RoHS）
3.4.2 包装材のリサイクルマーク
3.5 台湾
3.5.1 電池に関するリサイクルマーク
3.5.2 容器包装に関するリサイクルマーク
3.6 韓国
3.7 日本
4. 半導体包装用の植物性プラスチック（安藤幸男，端谷隆文）
4.1 はじめに
4.2 植物性プラスチック
4.3 半導体包装分野での植物性プラスチックの取り組み
4.3.1 半導体包装を取巻く環境と課題
4.3.2 生分解性LSI用トレイの開発・実用化
4.3.3 生分解性LSI用エンボスキャリアテープの開発・実用化
4.4 おわりに
第5章 半導体・電子デバイス包装のマーク表示規格
1. ケアマーク（窪田勧）
1.1 ケアマークの意義
1.2 最も必要とされる上向き方向と，上積み段数制限のケアマーク決定までの流れ
1.3 製品の包装形態により，考慮すべき事項
1.4 その他の一般的なケアマーク
1.5 静電気注意マーク
1.6 ケアマークの色，大きさ
1.7 状況変化によるケアマーク追加
1.8 おわりに
2. 環境対応表示（澤野拓也）
2.1 環境対応表示の現状
2.2 半導体メーカーの取り組み
2.3 今後の動向
第6章 半導体・電子デバイスの包装材料規格
1. 半導体・電子デバイス包装材料の国際規格（楢岡浩喜）
1.1 半導体・電子デバイス包装材料の国際規格
1.1.1 標準規格の体系
1.2 IECとJEITAの関係
1.4 JEITAとJEDEC（合同電子デバイス委員会）の関係
第7章 半導体・電子デバイス包装材料の特許
1. 半導体・電子デバイス包装材料の主要特許（北村和平）
1.1 包装材料の技術的変遷
1.2 包装材料の技術課題と特許
1.3 包装材のトピックス概要と特許
1.4 公開特許件数
1.5 公開特許出願件数上位ランキング
1.6 包装関連特許の実例
1.7 まとめ
第8章 半導体・電子デバイス包装材料の市場規模
1. ウェハケースの市場規模と材料動向（芹口克彦）
1.1 市場と材料
1.2 まとめ
2. マガジンの市場規模と材質動向（冨久曜輝）
2.1 はじめに
2.2 市場動向
2.3 材質動向
2.4 今後の動向
3. 防湿袋市場と材料動向（根岸夏朗）
3.1 はじめに
3.2 防湿袋の種類
3.2.1 防湿包装袋の代表的形態
3.3 防湿袋の技術動向
3.3.1 要求特性
3.3.2 防湿性について
3.3.3 電気特性について
3.3.4 強度について
3.4 防湿袋市場
第9章 包装材料の課題と展望
1. 包装材料の課題と展望（北村和平）
1.1 はじめに
1.2 電子デバイスの微細化
1.3 標準化
1.4 低コスト化と最適化
1.5 環境対応
