2021年9月13日 / 最終更新日時 : 2021年10月1日 webmaster 技術コンサル

半導体製品の長期保管技術を知っていますか？

こんにちは。テクノシェルパ技術コンサルタントの今村です。
世界的な半導体需要の増加による供給不足やEOLによる在庫確保で、長期保管への対応が求められることが多くなっています。今回は、半導体製品を長期保存する技術の中から、乾燥剤量の計算方法についてご紹介します。
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半導体製品の保管期間をコントロールするため、「防塵」、「防湿」、「帯電防止」の機能を持った梱包袋（以下、機能性袋という）に、除湿を行う乾燥剤を同梱するのが一般的です。
半導体製品を防湿梱包出荷する理由の１つは、半導体を基板へ実装するリフロー工程で、半導体パッケージのモールド部分に含まれる水分が蒸発し、図１のような膨れ、断線、割れ、剥離などの不具合を防ぐためです。

図１　半導体パッケージの不具合イメージ

このため、防湿包装を行う上で、乾燥剤量を、適正に決めることが重要です。
乾燥剤量は、次の式によって算出できます。（JIS　Z 0301:1989による計算方法）

表１　計算式の記号一覧

記号	内容	単位
W	「乾燥剤量」	(g)
R	JIS Z 0208［防湿包装材料の透湿度試験方法（カップ法）］の条件Bによる「機能性袋」の透湿度	(g/ m²･24h)
A	「機能性袋」の表面積	(m²)
t	包装期間	（日） (＝24h)
h₁	包装期間中の外気の平均湿度	(%)
h₂	包装期間中の包装内部の平均湿度	(%)
K₁	「機能性袋」の種類と，包装期間中の平均温度θ℃によって定まる係数	–
C₁	使用開始時の「乾燥剤」の吸湿率	(%)
C₂	包装内部に許容される最高限度の相対湿度における「乾燥剤」の平衡吸湿率	(%)
K₂	包装内の吸湿性のある包装材料の吸湿率によって定まる係数	–
D	包装内の吸湿性のある包装材料の質量	(g)

今回は、乾燥剤量の計算方法についてご紹介しましたが、機能性袋には乾燥剤以外に、湿度インジケータカードも同梱されており、機能性袋内の環境をモニタしています。開封した時の湿度インジケータカードの色によっては、基板へ実装する前に半導体パッケージの再ベークが必要となります。
当社では、様々なお困りごとに対応する「半導体製品の包装設計コンサルサービス」を提供しておりますので、お客様の包装仕様に合わせた包装材のご提案から、問題点の改善、コスト削減をご提案することができます。いつでもご相談ください。

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