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2001/10/15 第31号 エレショー技報 （有）安部実装技術研究所 ================================================================= 内容 ■ペーパーフェイズリフロー装置 ■海外SMT技術情報 「ＦC−アンダーフィル 革新的接着剤システムとその応用」 ================================================================= 将来独立を考えている方には、当社のeleshowに出展されると月々わずか 2,500円で、無料で随時「エレショー技報」に広告を掲載出来ます。宣伝時 間を短縮し、開発＆製造に専念できると思います。 詳しくは www.eleshow.com/ の表紙左側の「出展について」をご覧下さい。 ================================================================== ■ペーパーフェイズリフロー装置 テクノアルファ（株） Pbフリー対応リフロー半田付け装置「VPS」は、部品に対する熱影響がなく 半田溶融に必要な温度での加熱を行う為のリフロー装置です。「VPS」を用い れば設備設置の自由度や安定したリフロー性能が得られます。「VPS」は、不 活性熱媒の蒸気内でリフローを行う事からワークへの熱伝導が非常によく、ワー クに悪影響を及ぼすこともありませんので、Pbフリー対応に最適です。また、 この装置に使用するガルデン液は耐環境性能に関して法律的な規制を受けるも のではないので、安心して使用できます。 詳細は www.eleshow.com/ の5-3-10をご覧下さい。 ================================================================== ■海外SMT技術情報 「ＦC−アンダーフィル 革新的接着剤システムとその応用」 FC技術は次世代電子デバイスの将来技術と予告されている。基本概念は古く、 現在なぜ成功を期待されるのだろうか。答えは簡単で密度と軽速小という 要求である。FCはこれらの特長を全て持ち小構造・消費電力減少・多機能で ある。結果としてFCの全タイプは2000年にICで10億こを超えるであろう。 チップオンボードは密度を高める他の方法であり、接続法としてワイヤボン ドを用いる。この方法は多くの下請企業ではなじみの無い方法である。しか し部品を取り上げ、搭載する方法はPCB実装でよく知られており、殆どのPCB 実装システムではFCを搭載するオプションを持っている。FC技術では、チップ は活性面をPCB回路に向けて搭載される。 はんだボール/バンプは、すでにダイに取り付けられており、リフローして接 合が形成される。FC用の半導体ダイの場合、バンプがチップの全面に配置さ れている。これにより実装密度が最大となる。ASICは将来2,000I/Oを持つと 言われている。またFC技術では、面積と高さ両方の項で必要な空間を減少さ せ、高さだけでも従来技術と（例えばSMT部品）比べて40％減に出来ると言わ れている。 この議論はまた、信号伝達に関しても基本的である。配線長の減少により最 適な電気特性と、速くてエラーのない伝達が可能になる。 FCが置かれると基材とダイ間にキヤビティ（空洞）が出来るが、その空洞は 樹脂いわゆるアンダーフィル（UF）で充てんする必要がある。UFはダイと基 材の接着を強めるだけでなく、熱膨張率(CTEと略)の差による機械的応力を 緩和する。加えて繊細な配線を守り、腐食から保護する。 主導的なチップメーカーと共同してDELOは一連のUF材料を開発し、製造プロ セスに高度の柔軟性を提供してきた。材料は3タイプが可能である。Hot Cure （通常の熱硬化）、Sub Cure（基材を通過する光により硬化）、Top Cure （チップ搭載前に光で活性化する硬化法）がある。 UFの基本的性質 ここで紹介するUF材料は、弾性のある一液型のシクロアリファティックエポ キシ樹脂である。この樹脂は殆ど全ての材料（FR-4、ガラス、LCP、ポリイミ ド、ポリカーボネート、PVC、ABSなど）に適合する。また他のシステムに無い 特徴を持っている。 第1の特徴は、特殊樹脂/硬化剤システムが低粘度である。無充てん室温で 300mPa、40％充てん品で1600mPaである。高充てんの結果、低いCTEが実現され た（60ppm/K）。 第2の特徴は高純度品で構成されていることである。イオン成分が少ないの で、電解的腐食による機能障害はゼロである。Na、Kなどは検出されず、Clイオン は5ppm以下である。 充てん剤（フィラー）の平均粒径は10μより十分に小さい。そのためバンプ 高さが低くても速く容易に充てんされる。またディスペンスや毛細管流れの 中で凝集が起こらない。さらに優れた接着性により応力緩和機構が良く働いて、 チップの長寿命を保つ。本プロセスでは、三種のシステムを持っており、各々 異なる硬化機構である。 Hot cure 古典的な加熱による硬化法である。10×10mmのチップに毛細管現象により5秒 位で注入される。 図1 Hot cureによるUF(略） UF材料は高粘度のため、市販品では加温ディスペンサーでも注入に30秒から 2〜3分要するものもある。DELOの製品は120℃で2Hrの硬化、あるいは80℃で 4Hrの硬化を行う。特筆すべき点は光硬化を採用している点である。 光硬化接着剤とは これはUVや可視光で硬化する液状接着剤であり、その特徴は、 一液 使用が簡単 無溶剤 作業場の安全と衛生 短い硬化時間 省エネルギー、可熱履歴の減少 サイクル時間の短縮 各種の対応性 多種材料に結合可能 厚膜硬化（5mm） 鋳込み成形が可能 優れた貯蔵性 安定した品質 単純な性質 基本的に2種類の光硬化接着剤がある。可視光orＵＶ硬化のアクリレート、 光活性化エポキシ樹脂の2種である。後者は特に、ミクロ電子製品に用いら れるが、耐熱性や耐薬品性のほかに収縮や吸湿性などで、前者より明らかに 優れているからである。ここに紹介するＵＦもこのタイプである。 Sub cureによるUF 基材がガラス、ポリカーボネート、塩ビのように透明な時は、UFに光硬化エ ポキシを使える。殆ど全ての透明材料は、この波長域の光（400〜550nm）を 通す。市場にあるその他の製品はUV光を用いている。しかしUV光はガラス以 外の透明材料では吸収されて通過しないので使用できない。 プロセスはHot cureに似ているが、UFがFCに充満したら基材を通して光照射 される。DELOの製品は光開始剤と一緒に提供され、400〜550mmの光に反応す る。この製品は2、3秒のうちに反応が始まり、加熱などしなくても完了まで 進行する。 図2（略） Top cureによるUF このUFに使われる材料は光で予備活性化され、FC-UFの新技法を提供する。 UFはFCを接合する前に塗布され、規定の波長と強度の光が照射される。つい でFCが接合される（活性化されたUFの有効期間内に）。近い将来、この種の 接合に二つの基本技術が使われるであろう。非等方伝導性接続と非伝導性接 着剤方式である。 非等方伝導性接着剤 非伝導性接着剤 結論 より詳しくは、www.eleshow.com/ の海外技術情報をクリックし、2001.10.15 月号をご覧下さい。3頁にわたり詳しく書いてあります。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ■本メールの配信をご希望の方がいらっしゃいましたら、「エレショー技 報配信希望」と記入し、E-mailアドレス、TEL、FAX番号、会社名、氏名を ご記入の上、E-mail anbe@anbesmt.co.jp までご連絡ください。（何名 様でも結構です） ■登録削除方法━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 以後ご不要の場合は、お手数をお掛けしますが本メールをご返送下さい。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 発行:（有）安部実装技術研究所 編集長：安部 可伸 TEL +81-(0)45-922-6070 E-mail anbe@anbesmt.co.jp -━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Copyright(C)1999-2000 ANBE SOLDERING TECHNOLOGIES Ltd. 許可無く転載することを禁じます。 |