アンダーフィル材料とは｜CUF、NUF、NCP・NCFの流動・硬化と信頼性

フリップチップ断面で樹脂を使う方式でも、はんだ接合を先に完了してから樹脂を流すcapillary underfill（CUF）と、樹脂をはんだ接合前に供給しreflow中にはんだ接合と硬化を進めるno-flow underfill（NUF）では、詰まりの起点が異なります。CUFではgap終端、NUFではplacement中のbump fieldが詰まりの起点になります。

アンダーフィル（underfill）とは、silicon dieと有機substrateの熱膨張差でsolder bumpへ集中するひずみを、die下の硬化樹脂層へ分散する封止・補強材料を指します。本稿はCUFとNUFを中心に、NCP／NCF、wafer-applied underfill、molded underfill（MUF）をpackage断面と組立順序で区分し、material lotから故障解析までを同じpackage IDへ記録します。

CUF、NUF、NCP／NCF、MUFを材料投入時点で分ける

underfillは、silicon dieと有機substrateの熱膨張差によってsolder bumpへ集中するひずみを、樹脂層へ分散する材料です。工程は、樹脂を入れる時点、gapを満たす駆動力、はんだ溶融と硬化の組立順序で区分します。Nordsonのunderfill工程はCUFをchip側面からの毛細管充填、NUFをchip搭載前の材料供給として分けています。

材料・方式	材料を入れる時点	gapを満たす駆動力	はんだ接合と硬化	主な占有領域	中心となる工程変数
capillary underfill（CUF）	solder reflow、必要なclean後	毛細管圧と濡れ	はんだ接合後に別cure	die-substrate gap、edge fillet	粘度、surface tension、contact angle、gap、flow length、preheat
no-flow underfill（NUF）	chip placement前	placementによるsqueeze flow	reflowとcureを同じoven profileで進める	bump周囲とdie下gap	dispense量、placement速度・荷重、fluxing、gel onset、reflow profile
non-conductive paste（NCP）	substrateまたはbump上へ事前塗布	placement／thermal compression	はんだ接合後にpost-cureを加える場合がある	fine-pitch bump周囲	tack、thixotropy、bond head温度・荷重・時間、residue
non-conductive film（NCF）	wafer／dieへfilmをlaminate	bump貫通と熱圧着時のflow	thermal compressionとcure	die全面の薄膜	film厚、lamination、bump露出、fillet、void
molded underfill（MUF）	mold charge／liquid dispense時	mold圧、compression／transfer flow	molding中にgap fillとovermold	bump gapとchip外周・上面	mold pressure、vacuum、filler、die shift、warpage
die attach	die搭載時	bond-line形成	cure／sinter	die裏面とpad間	bond-line厚、熱伝導、接着・焼結、void

IPCのflip-chip実装資料は、underfill、solder process、substrate表面、flux residueの適合を同じ選定基準に含め、IPC-J-STD-030を選定・適用の基準として挙げています。工程表には材料名、reflow前／後、gap内だけ／overmoldまで、capillary／squeeze／mold flowを記録します。

Underfillは樹脂、filler、硬化剤、界面制御剤の複合材料である

CUFの代表例は1液熱硬化性epoxy compositeです。NAMICSのflip-chip underfillは、10–60 Pa·sの粘度、70–135°CのTg、6.5–12 GPaの弾性率、Tg以下22–42 ppm/°CのCTEを持つ複数品番を同じ表に並べています。この表は、狭gapでの流動条件と硬化後のbump拘束条件を別の物性群として示します。

組成要素	供給・flow中の役割	reflow・cure中の役割	硬化後に動かす量	過不足で発生する現象
epoxy／acrylate／cyanate系resin	base viscosity、wetting、dispense形状	reaction、gel、shrinkage	Tg、吸湿、adhesion、dielectric	bleed、未充填、under-cure、脆化
hardener／initiator	pot life、反応開始温度	conversionとcure速度	network密度、残留反応	premature gel、長時間cure、残留応力
silica filler	shear viscosity、settling、flow-front抵抗	熱容量、局所flow	CTE、modulus、熱伝導	filler jam、segregation、abrasion、interface stress
catalyst／accelerator	dispense可能時間	solder reflowとの反応順	conversion分布	NUFの濡れ阻害、未硬化、局所発熱
fluxing agent	oxide除去、solder wetting	はんだ接合形成と樹脂反応の競合	ionic residue、adhesion	non-wet、corrosion、絶縁低下
coupling／adhesion promoter	filler・surface wetting	interface形成	peel／fracture resistance	delamination、moisture path
toughener	flowとthixotropy	phase separation	crack resistance、modulus	粘度上昇、bleed、疲労crack

Henkel ECCOBOND FP4526は63% fillerのepoxy CUFで、25°C粘度4,700 mPa·s、165°C・15分cure、Tg 133°C、CTE 33／101 ppm/°Cを示します。同じHenkelのLOCTITE ECCOBOND UF 9000AGもcapillary underfillとして製品ページに掲載されます。製品名を比較表へ入れる際は、filler量、粘度の測定温度、cure profileを同じ列にそろえます。MacDermid AlphaのCUF製品資料ではCU11-3127が56% SiO₂、CU21-3240が50% SiO₂です。filler量を増やす設計はCTE低下へ寄与する一方、flow-frontと微細gap通過性を同時に測る必要があります。

Package断面でunderfillが占める領域を特定する

01 / 材料投入時点と断面の占有領域

図1　材料を入れる時点が、樹脂の占有領域と最初に検出する不良を決めます。CUFははんだ接合の後にedgeからgapを満たし、NUFとNCP／NCFははんだ接合の前に塗布した樹脂をplacementで広げ、MUFはmolding中にgapとchip周辺を一括で封止します。

図1のとおり、材料を入れる時点で、樹脂が占める領域と最初に検出する不良が決まります。

材料断面は、die表面 / bump / passivation / substrate dielectric / solder resistのどこへ接するかで分解します。Henkelのadvanced packaging解説は、CUFの接着対象としてPI、SiN、Cu、Si、solder maskを挙げ、fine filler、fast-flow rheology、CTE、Tg、modulusの均衡を要求しています。

architecture	gapをつくる構造	材料の入口	重要interface	最初に検出する不良
flip-chip BGA＋CUF	solder bump／Cu pillar	die edgeの1辺またはL字dispense	passivation／CUF、bump／CUF、solder resist／CUF	end-of-fill void、fillet不足、edge delamination
board-level CSP／BGA＋CUF	packageとmotherboard	package edge	package mold／CUF、solder mask／CUF	drop crack、corner void、rework影響
flip-chip＋NUF	未接合bumpとsubstrate pad	placement前のdispense領域	bump wetting部、substrate表面、die edge	non-wet、chip float、trapped void、fillet偏り
fine-pitch TCB＋NCP／NCF	Cu pillar／microbump	paste塗布またはfilm laminate	bump top、passivation、dielectric	bump top residue、non-contact、film void
flip-chip＋MUF	chip搭載済みsubstrate	mold cavity内	narrow gap、die sidewall、overmold	gap void、die shift、warpage、mold delamination

Panasonicのadvanced package材料lineupは、CV5300 CUFを狭gap・狭pitchの高流動／低void・bleed材料、CV8581／CV8713 MUFをmolding材料として別行に分類しています。CUFはdispense装置、MUFはcompression molding装置へ工程を分けます。

board-level CSP／BGA＋CUFの行では、package edgeからmold面とsolder mask面へ入る樹脂層を記録します。NAMICSのCSP／BGA underfillは、このCSP／BGA用途を製品群として掲載しています。

CUFの充填時間を構成する粘度、gap、濡れ、距離、バンプ列

CUFのflow frontは、表面張力がつくる毛細管圧と粘性抵抗の競合で進みます。平行平板近似の充填時間は t = 3ηL² / (hγcosθ) です。ηは粘度、Lは流動距離、hはgap、γは表面張力、θはcontact angleです。SchwiebertとLeongのunderfill flow研究は、この関係をflip-chip gapへ適用しました。

変数	充填時間への基本方向	併記する条件	実packageで必要な測定
viscosity `η`	高いほど遅い	shear rate、temperature、material age、cure	temperature別rheology、dispense圧、lot経時
flow length `L`	二乗で長くなる	die size、dispense辺、edge path	flow-front time map、最遠端時刻
gap `h`	小さいほど遅い	bump stand-off、warpage、local collapse	gap分布、corner／center差、断面
surface tension `γ`	高いほど駆動力が増す	resin chemistry、temperature	pendant-drop等の条件付き測定
contact angle `θ`	濡れるほど速い	surface finish、plasma、residue、queue time	die／solder resist／Cuごとの動的contact angle
bump array	流路を狭め、方向を変える	pitch、diameter、stagger、edge channel	transparent vehicleと実layoutの校正

平行平板式は初期設計の方向を示します。実bump列では、bump resistanceと非Newton性を含むモデルをflow timeへ当てます。Wanらの実験は、これらを省いたWashburn modelと実測値のずれを報告しました。Youngの非Newton流動modelはbump arrayを多孔質媒体としてモデル化しました。量産recipeは、材料のrheology curve、実bump map、流動前線動画で校正します。

低粘度化はflow frontを速めます。Wangのviscosity・surface tension・contact angle比較では、速い端部流動がdie下のfrontを追い越し、空気を囲む挙動が報告されました。YoungとYangのsolder bump pitchモデルは、FP4510と50 µm gapの計算で200 µm pitchを最速の条件として示しました。ShihとYoungの透明vehicle実験は、pitch、edge path、air escapeを含むflow profileを測定しました。

よくある読み違いは、低粘度の品番をボイド低減の単独指標にすることです。Wangらの実験が示す端部frontとdie下frontの差は、粘度、濡れ、edge path、air escapeを同じflow mapの比較条件に含める必要を示します。

Dispense、preheat、flow front、fillet、cureを連続工程で管理する

CUF工程では、material thaw、agitation可否、syringe内bubble、substrate preheat、dispense速度、flow完了、fillet形成、cure oven投入までを同じrun recordに時刻付きで残します。

工程	必ず残すrecord	その場で測る量	後工程で検出するfailure
material condition	lot、保管、thaw開始／終了、syringe ID、使用時間	dispense mass、bubble、viscosity check	flow変動、void、under-cure
surface preparation	reflow flux、clean、plasma、queue time	contact angle、surface energy、residue	non-wet、delamination、fillet切れ
preheat	chuck／substrate／die温度、soak time	温度分布、warpage	center／edge flow差、gel先行
dispense	needle／jet、path、mass、speed、stand-off	bead幅、start／stop、weight	air enclosure、overflow、end void
capillary flow	start／end time、最遠端距離	transparent monitor、IR／camera front	incomplete fill、monster void、filler偏り
fillet	各辺の高さ・幅、corner形状	AOI、3D profile	edge crack、moisture path、応力集中
cure	oven ID、actual temperature、time、load	DSC residual cure、Tg、mass loss	adhesion不足、残留応力、warpage

MacDermid Alpha CU11-3127は室温flowに対応し、速度を上げる場合は80°C未満のsubstrate preheatを示します。CU31-2031 technical bulletinは、room-temperature dispenseと120°C・15分、130°C・10分、140°C・7分、150°C・5分のcure例を掲載しています。preheatは温度分布とgel開始をflow frontへ結び付ける温度設定です。

製品値は同じ試験法で比較します。NAMICSのU8443-14、U8410-73CF3、U8410-302は、粘度10／33／55 Pa·s、Tg 135／88／95°C、弾性率6.5／8.8／12 GPa、Tg以下CTE 42／31／22 ppm/°Cです。低粘度、高Tg、低CTE、高modulusの各値を対象gapとbump fatigueへ割り当てます。

NUFはplacement、solder reflow、cureを一つの熱履歴にする

NUFではunderfillをsubstrateへ供給し、その上からchipを配置します。材料はplacementでbump間へ押し広げられ、fluxing成分がbump表面のoxideを除き、solderが濡れた後に樹脂networkを形成します。AxxonのNUF工程は、dispense volume、path、bubble、thickness、valve parameterをplacement前の管理項目にしています。

NUFの同時進行	早すぎる場合	遅すぎる場合	観察・合否基準
squeeze flow	edgeへ押し出し、corner不足、die drift	bump topに厚い樹脂、non-contact	high-speed placement image、X-ray、断面
fluxing	樹脂反応や腐食へ影響	solder oxideが残りnon-wet	wetting、joint形状、residue、ionic analysis
solder melt／self-alignment	resin dragで移動阻害	chip float、misalignment	X-ray、alignment、daisy-chain resistance
gel／cure	solder collapse前に拘束	void移動、resin bleed、post-cure増加	DSC、rheology、gel point、C-SAM
cooldown	高温modulusでstress拘束	conversion不足、creep	warpage vs temperature、residual cure

LuらのNUF実験・modelは、underfill entrapment、interface delamination、solder fatigueをパッケージ組立条件と材料物性から比較しました。placement speedとvoidの研究では、5 mm/sを超える条件でfinger-like flowが生じ、14 mm/sで高い圧力・速度とvoid形成が報告されています。装置recipeには速度、dispense量、chip面積、bump geometry、placement荷重を同じrun IDへ保存します。

NUFのfluxing agentは、solder wetting、残留ion、cure kinetics、Tg、adhesionを同じ配合表で管理します。Shiらの研究は、fluxing agent濃度をmaterial properties、interconnect integrity、assembly reliabilityと並べて比較しました。solder wetting、残留ion、cure kinetics、Tg、adhesionは同じreflow profileで測定します。

NCP、NCF、wafer-applied underfillの供給形態とTCB工程

NCPとNCFははんだ接合前に配置し、pasteとfilmで供給形態およびbonding toolを分けます。NUFはreflow oven内でsolder接合とcureを統合する系を中心に発展しました。NCP／NCFはfine-pitch Cu pillarやmicrobumpをthermal compression bonding（TCB）する際のpre-applied材料として使われます。

方式	供給形態	bonding装置	thickness／flowの主制御	はんだ接合を阻む代表因子
NUF	liquid dispense	placement＋reflow oven	dispense volume、placement速度・荷重	gel先行、bubble、flux不足、chip float
NCP	thixotropic paste	bonder／TCB	dispense量、bond head profile、squeeze flow	bump top樹脂、non-wet、corner void
NCF	B-stage film	laminator＋TCB	film厚、lamination、bump penetration	film残り、fold／void、fillet不足
wafer-applied UF	wafer上のB-stage layer	dicing＋placement／bond	coating／film厚、saw edge、alignment	bump認識、吸湿、die edge crack

LOCTITE ECCOBOND NCP 5209 TDSは、fluxing activityを持つacrylate系pre-applied NCPとして、25°C粘度12,500 mPa·s、thixotropic index 2.2、TMA Tg 145°C、CTE 28／80 ppm/°C、storage modulus 7.3 GPaを掲載しています。7 × 7 mm・1,048 bumpの例では250°C peak・2.8秒のTCB後、160°C・2時間のpost-cureです。

HenkelのNCP／NCF発表はNCP 5209とNCF 200 seriesをfine-pitch／narrow-gap packageへ位置付けています。IPCのwafer-applied underfill研究は、bump上のfluxing layerと周囲のdielectric layer、B-stage、film thickness、bump recognition、filletを同じパッケージ組立試験で比較しました。paste／film、reflow／TCB、bump topの材料状態を基準に工程を選びます。

Cureと粘弾性をDSC、rheology、DMA、TMAで測る

cure recipeの温度と時間へ、反応率と各温度域のmodulusを加えます。測定対象は、flow中の液体、gel後の粘弾性体、使用温度の硬化polymerに分けます。

測定	直接測る量	条件として併記するもの	工程へ返す値
rotational／oscillatory rheology	viscosity、yield、storage／loss modulus、gel	shear rate、frequency、temperature ramp、material age	dispense圧、flow window、gel onset
DSC	reaction heat、residual cure、Tg	sample mass、heating rate、prehistory	conversion、minimum cure、post-cure要否
FTIR／Raman	functional-group conversion	temperature、time、optical path	chemical conversion vs process time
DMA	E’、E”、tan δ	frequency、temperature、humidity	modulus vs use temperature、relaxation
TMA	CTE、Tg、thickness change	load、temperature range、direction	α1／α2、cure shrinkage、gap load
TGA／outgas	mass loss、volatile	atmosphere、ramp、sample history	reflow bubble、contamination risk
warpage metrology	curvature、corner displacement、shape mode	temperature、support、scan direction	bonder／reflow alignment、interface stress

Resonacのunderfill解析技術は、underfillの粘弾性を取り込んでpackage warpageとsolder bump strainを解析しています。filler settlingとrheologyの研究では、yield stressを持つ材料でsettlingが抑えられる一方、小粒径filler系の高shear域でshear thickeningが観察されました。low-shear storage安定性とhigh-shear dispense、gap内flowを別条件で測ります。

Resonac CEL-C seriesはCOF用CEL-C-3900に120°C・15分以上または150°C・1時間、FC-BGA用CEL-C-3730に150°C・2時間または165°C・2時間を提示しています。用途別のcure時間は、gap、package size、oven load、conversionを添えて比較します。

Void、filler segregation、residueを発生位置で分ける

完成品の黒いspotをすべて「void」と呼ぶと、材料変更の方向を誤ります。air entrapment、volatile、non-wet、filler-poor領域、delamination、solder voidを検査methodと位置で分けます。

観察結果	発生しやすい時点	主な起点	追加測定	工程recordへ記録する項目
end-of-fill void	CUF flow終端	gel先行、air escape不足、短いdispense、低gap	transparent flow、X-ray／CT、断面	preheat、dispense path、flow time、gap map
edge-enclosed void	edge flow先行時	corner channel、低粘度、高wetting差	flow-front動画、C-SAM、section	contact angle、edge geometry、dispense辺
bump-field microvoid	NUF／NCP placement	bubble、squeeze finger、bump top樹脂	X-ray、C-SAM、cross-section	dispense mass、placement speed／force
filler segregation	storage／CUF flow	settling、filter／needle、shear history	TGA、ash、SEM／EDS、local CTE	material age、orientation、dispense shear
interface delamination	cure／stress後	residue、moisture、surface energy、CTE stress	C-SAM、fracture surface、XPS／FTIR	clean、plasma、queue、cure、precondition
solder-joint void／non-wet	reflow／NUF	oxide、fluxing、bump top material、profile	X-ray、daisy chain、metallography	peak／TAL、flux chemistry、placement

Wangらのunderfill void検出研究は、flow-front観察、C-SAM、断面を組み合わせています。完成後のC-SAMだけで形成時点を決めず、flow動画と工程recordを重ねます。

flow-front、C-SAM、断面の三つの記録に、flux残渣を界面起点として加えます。fluxはunderfillとは別の材料で、界面状態を変えます。MacDermid Alpha NCX-402-M3は、flip-chip attach向けの低残渣fluxとしてCUF／MUF compatibilityを設計項目にしています。underfill、flux、solder resistの適合研究は、lap shear、temperature cycling、scanning acoustic microscopy（SAM）で界面剥離を測定しました。

CTE、Tg、modulusが反りとbump strainへ与える荷重

silicon、Cu、solder、有機substrate、underfillは異なるCTEとmodulusを持ちます。cure温度から室温へ冷却する間に、underfillはbumpを保護しながらpackageへ残留応力を導入します。高modulusはbump strainを下げる場合がありますが、die cornerやlow-k interfaceへ応力を移す可能性があります。

材料量	改善したい現象	同時に悪化し得る現象	必要なpackage測定
CTE below／above Tg	solderとの膨張差、TCT strain	substrate／dieとの拘束差	warpage vs temperature、bump strain、TCT
Tg	使用温度域での剛性維持	Tg通過時の急なmodulus／CTE変化	DMA／TMA、reflow shape
modulus vs temperature	bump荷重分散	die corner、passivation、substrate stress	strain sensor、FEM、failure location
cure shrinkage	gap支持、fillet保持	residual stress、bow／twist	conversion、room／hot warpage
viscoelastic relaxation	stress緩和	dwell／ramp依存の形状変化	master curve、dwell別warpage
adhesion／fracture toughness	interface crack抑制	過剛性による別界面へのcrack移動	peel、fracture surface、C-SAM

CUFとNUFを比較したwarpage研究は、材料物性と封止工程が反りとはんだ接合寿命へ影響することを示しました。underfill材質と局所残留応力の測定では、piezoresistive strain sensor chipを用い、CTE、Young’s modulus、bump pitchとchip表面の局所stress／deformationを結び付けています。

PanasonicのCV5794開発発表は、25°C粘度1 Pa·s以下、20 µm gap、Tg 180°C、CTE 20 ppm/°C以下、modulus 13 GPaのboard-level CUFを示し、−55～125°Cのtemperature cycle 5,000回を報告しています。数値を採用する際は、package level、gap、stress条件を同じ仕様書へ入れます。

Moisture、reflow、電気stressの試験条件を分ける

underfillの合否基準は、機械的なbump保護、吸湿、reflow、電気特性を合わせたstress planへ書きます。吸湿はpolymerを膨潤させ、interface adhesionとionic mobilityを変えます。reflowはTgをまたぐmodulus／CTE変化と蒸気圧を加えます。高周波packageではunderfillの誘電特性もinterconnectへ加わります。

stress／測定	主な入力	観察する出力	failure基準の例
moisture／reflow preconditioning	floor life、30°C／60%RH等、reflow peak／回数	mass、C-SAM、crack、continuity	new delamination、package crack、open
temperature cycling	Tmin／Tmax、dwell、transfer、cycle	daisy-chain R、C-SAM、warpage	resistance step、bump crack、interface growth
UHAST／biased UHAST	temperature、RH、time、bias	leakage、SIR、corrosion、delamination	insulation loss、metal migration
electromigration	current density、temperature、direction	resistance vs time、void／IMC	defined resistance increase、open
RF characterization	frequency、line／bump geometry、dielectric	S11、S21、loss、phase	design band内return／insertion loss
acoustic microscopy	transducer、gate depth、mode	interface echo、defect plane	area／location change

IPC/JEDEC J-STD-020Fはnonhermetic surface-mount deviceのmoisture／reflow sensitivity分類、JEDEC JESD22-A104はtemperature cycling試験、JESD22-B112は高温時のpackage warpage測定を示します。試験名、class、temperature、dwell、transfer、sample構造、failure criterionを保存します。

NCPのnarrow-gap package研究は、80 µm pitch・50–55 µm gapのvehicleでmoisture／reflow、−55～125°Cのtemperature cycle、UHAST、biased UHASTを分けています。underfillとelectromigration寿命の研究は、material拘束の効果をcurrent density別に報告しました。U8410-99を用いた60 GHz flip-chip研究はunderfill有無のS-parameter差を報告しています。機械信頼性、電気、高周波は別々の合否基準に記録します。

Failureを工程recordと測定値へ結び付ける

02 / 症状ごとの切り分けと工程record

図2　症状は観察methodを選ぶ前に、切り分けの二択を決めます。corner voidならflow frontとplacement squeezeのどちらかを先に分け、その結果でCUFのedge pathとNUFのplacement speed・massのどちらの工程recordへ戻るかが決まります。

図2のとおり、同じ症状でも切り分けの結果によって、戻る工程recordが変わります。

failure analysisでは、material lot、surface、dispense、flow／placement、reflow、cure、precondition、stress、electrical logを時系列で重ねます。IPC/JEDEC J-STD-035Aはacoustic microscopyのA-mode、B-mode、C-modeを分けています。X-rayはmetal接合部とvoid、C-SAMはinterface plane、断面SEMはcrack pathとmaterial分布、daisy chainは故障時刻を示します。

症状	最初の切り分け	次の観察	工程recordに追加する項目
flow time増加	lot、temperature、viscosity、gap	rheology、contact angle、flow video	material age／preheat／surface／dispense path
corner void	flow frontかplacement squeezeか	transparent vehicle、X-ray、C-SAM	CUF edge path／NUF placement speed・mass
reflow open	solder jointか樹脂拘束か	X-ray、cross-section、residue	fluxing、bump top material、profile、gel onset
TCT resistance step	bump crackかinterface crackか	resistance trace、C-SAM、SEM	CTE／modulus／adhesion／initial void
high-temperature warpage	stack非対称かcure shrinkageか	shadow moiré等、DMA／TMA、FEM	cure、underfill volume、substrate、die thickness
biased humidity leakage	ionic residueかmoisture pathか	SIR、ion analysis、C-SAM	flux、clean、cure、adhesion、material purity

NISTのthermally cycled flip-chip strain研究は、電子線moiréで局所変位とひずみを測定しました。material couponのDMA／TMA値はmodel入力であり、packageのbump、gap、warpage、interfaceを直接測る試験値と合わせます。歩留まりと欠陥管理は、failureをlot、wafer、package unitへ紐付けるdata grainとして記録します。

Underfill企業を製品、工程、職種で比較する

underfill企業は、樹脂配合、dispense／bondingの特性測定、パッケージ組立、warpage解析、reliability試験、顧客application supportを提供します。公開製品の数値は、開示された工程変数を特定するために使います。

企業	公開材料・技術	仕様から抽出できる工程軸	関連する仕事・拠点	関連ページ
NAMICS	U8443／U8410系CUF、SUF、high-thermal-conductivity UF	viscosity、Tg、modulus、CTE、Cu pillar／narrow pitch	材料開発、特性測定、顧客技術対応、混合・分散・脱泡・粘度測定、新潟拠点	ナミックス企業研究
Resonac	CEL-C liquid underfill、film underfill、warpage／strain analysis	application別cure、moisture adhesion、CTE、viscoelastic model	package設計、材料特性測定、パッケージ組立、simulation、reliability	レゾナック企業研究
Panasonic Industry	CV5300 CUF、CV5794 board-level UF、MUF	narrow gap／pitch、void／bleed、Tg、CTE、TCT	四日市の製造、門真の材料開発、海外R&D／製造	Panasonic CUF lineup
Henkel	FP4526／E1172A／UF9000AG CUF、NCP 5209、NCF	filler、viscosity、cure、fine geometry、TCB、application qualification	material characterization、パッケージ組立工程、customer qualification、application engineering	Henkel underfills
Shin-Etsu Chemical	SMC liquid epoxy underfill	viscosity、Tg、CTE、modulus、cure、MSL／TCT／HAST	電子材料R&D、製造技術、設備技術、技術営業	SMC liquid epoxy
MacDermid Alpha	CU11-3127、CU21-3240、CU31-2031、compatible flux	SiO₂ loading、room-temperature flow、preheat、cure、TCT	formulation、application、dispense／reflow integration	HiTech underfills
Nagase ChemteX	T693／R3000 liquid UF、T693／UFR NCP	flat flow front、fast penetration、rapid cure、heat／moisture	epoxy synthesis、formulation、application evaluation	semiconductor epoxy

Shin-Etsu SMC catalogはSMC-365SD-1を粘度13 Pa·s、Tg 135°C、CTE 38 ppm/°C、modulus 6.5 GPa、150°C・2時間cure、SMC-375-1Fを18 Pa·s、155°C、35 ppm/°C、7 GPa、165°C・2時間cureとして掲載しています。ResonacのFC-BGA underfill技術報告は150 µm pitch、16,900 bump、20 × 20 mm chipのvehicleでnarrow gap充填とwarpage／reliability試験を報告しています。

underfill開発は、材料開発、application engineering、process engineering、quality／reliability engineering、failure analysisの五つの役割で進みます。材料開発はresin、filler、catalyst、interfaceを設計し、application engineerはcustomer vehicleでdispense／TCB／reflowの温度・荷重・時間windowを構成します。process engineerは装置recipeとtraceability、quality／reliability engineerはC-SAM、TCT、moisture、electrical failure、failure analystは断面・surface・chemical analysisを担当します。後工程とパッケージングと工程別の装置と材料は、材料と装置の担当区間を対応付けています。

Package IDと工程windowでCUFとNUFを選ぶ

CUFとNUFは、材料投入時点、はんだ接合方式、gap／pitch、die size、surface、dispense／placement、reflow／cure、stress、failure criterionを同じpackage IDの測定表へ記録して選びます。

選定順	選定項目	必要な証拠	次工程へ渡す値
1	CUF／NUF／NCP／NCF／MUF	package断面、パッケージ組立順序	材料投入時点、占有領域、bonding装置
2	liquid／paste／filmとfiller	product data、rheology、particle／gap	viscosity curve、yield、filler、dispense／lamination
3	gap fill／placement window	transparent vehicle、X-ray、weight、temperature	flow time、mass、speed、force、preheat
4	solderとcureの順序	DSC、rheology、reflow profile、joint section	fluxing、gel onset、peak／TAL、post-cure
5	hardened properties	DMA、TMA、adhesion、warpage	Tg、CTE、modulus vs temperature、fracture
6	reliability	moisture／reflow、TCT、UHAST、EM、RF	sample数、stress、monitor、failure criterion
7	failure feedback	C-SAM、X-ray、resistance、section、surface analysis	defect位置、発生時点、lot／recipe corrective action

CUFははんだ接合後に毛細管flowでgapを充填する材料、NUFははんだ接合前のplacementとreflow・cureの温度時間windowを組む材料です。NCP／NCFはpre-appliedとTCB、MUFはmoldingの材料です。この工程区分では、voidにflow front・gap・air escape、反りにCTE・modulus・cure shrinkage、はんだ接合不良にfluxing・bump top・profileを対応付け、材料・装置・interface・stressを同じ履歴の測定表へ配置します。

半導体封止材（EMC・MUF）はgapとchip周辺をmoldで同時封止する材料を、有機ICパッケージ基板材料はunderfillが接するsolder resist、Cu、build-up dielectricを比較します。先端パッケージと3Dパッケージ工程は、chip attach、underfill、molding、stackingの工程順をpackage全体へ広げます。