日本Resonac開發出適用於次世代半導體封裝的低熱膨脹銅箔基板(Copper Clad Laminate; CCL),並計畫2026年開始量產。這次的成果是透過科學計算技術詳細解析局部的應力,成功抑制半導體封裝基板在大型化時常見的翹曲問題。經過溫度循環測試,壽命是既有產品的4倍,適用於超過100×10 mm的大型半導體封裝基板。
在基板上集積多個晶片的小晶片(Chiplet)技術在封裝基板大型化之際仍有基板翹曲的課題待解決。一般為了抑制翹曲,降低銅箔基板的熱膨脹係數的效果頗佳,但在溫度循環測試的冷卻過程中,組成基板的其他材料因熱膨脹差異而容易產生龜裂。銅箔基板係由樹脂、玻璃纖維布等數種材料構成,各種材料欲達到最佳化以減少龜裂形成則具困難度。
Resonac在銅箔基板的樹脂與玻璃纖維布構成的芯層採用了「Multiscale FEM解析」,這項技術可同時評估規模相異之構造體的物性、動作的相互作用,藉此詳細解析易龜裂之芯層樹脂上產生的局部應力,控制樹脂的特定物性,進而開發出可降低發生應力的銅箔基板。新開發的系統可將各種材料的設計指南予以可視化,例如輸入材料的物性之後,系統可呈現目的特性(如翹曲等)的變化與傾向。除了銅箔基板外,封裝材料、薄膜等由複數材料構成的產品皆可適用,今後TORAY將以半導體後製程材料為中心展開活用。