| 2001/11/28
第35号 エレショー技報 （有）安部実装技術研究所 ================================================================= 内容 ■多チャンネルリフローチェッカー＜FTV-16＞ ■フロープロファイラー＜RC-50＞ ■海外SMT技術情報 「Gold on Gold FCが高密度化の重要なすき間を埋める」 ================================================================== ■多チャンネルリフローチェッカー＜FTV-16＞ （株）マルコム リフローにおいてプリント基板上の温度測定は重要な課題になってきた。温 度差を無くすために色々工夫されているが、それを確認するため、一度に16 カ所の温度測定が可能となりました。測定した後はパソコンにて、それぞれ のチャンネルの温度解析が可能で、データ保管が簡単です。 実装基板で16カ所にセンサーをつけ、部品の熱データを入れる事によって温 度差を色で表現し、かつ動画で見ることが出来ます。 詳細は www.eleshow.com/ の6-5-19をご覧下さい。 ================================================================== ■フロープロファイラー＜RC-50＞ （株）マルコム 最近フローはんだ付けも鉛フリーが検討されてきており、鉛フリーはんだは 共晶はんだより融点が20〜30℃も高い合金が多く、はんだ付け部の温度が 融点以上に上がっていないとはんだ付け不良を起こすことになる。熱容量の 大きな部品や、スルーホール上がりなど温度を見ておく必要がある。この装 置は一度に6カ所の温度プロファイルをとることができ、パソコンにて様々 な解析ができる。 詳しくは、 www.eleshow.com/ の6-5-21をご覧下さい。 ================================================================== ■海外SMT技術情報 「Gold on Gold FCが高密度化の重要なすき間を埋める」 要 旨 電子製造業者はFCプロセスに多大の興味を持ち，一層の洗練を期待して いる。最新のFCプロセスはGold on Gold （以下G on G と略記する）FCプロ セスであり，スイスと米国に基盤を持つValtronic Inc., の開発品である。 G on G FCは1999年と2000年に技術革新に対する二つの賞を獲得した。 G on G FC は金スタッドバンプ付けしたICチップを，非導電性接着剤で回 路基板基材に接合する。それはFCの回路密度、生産性，信頼性の改善に寄与 し、他方設計者の選択肢（平面および三次元パッケージング）を拡大してい る。 この報告は、G on G システムの利点と、FC製品の性能・検査・信頼性への 究極的影響を論ずる。温度と湿度テストの結果から、高信頼性と高電流容量 を必要とする応用に G on G FCが適していることが分った。 序 言 小型化された電子デバイスは、設計・材料・製造の不良がユーザーに重大 な影響をもたらす生命科学や医療などの分野へ広がっている。従って中間及 び最終検査だけでなく、新技術の検証自体が重要な要素となる。検査のニー ズ増大が、コスト・生産能力・信頼性などに不必要な負担をかけないように、 検査し易い設計とする必要がある。 小型化の傾向 小型化には、部品の小型化だけでなく、機能集積化、不必要なパッケージ の除去、ワイヤーボンディングの除去なども含まれる。以前のチップオンボ ード、チップオンチップ等の技術は、上向きのパッドを持つICのワイヤーボ ンドに依存している。この技術は外辺リードのチップに多少残っている。表 1に示したMinext (Chip on FC) とCSP三次元化技術は、FC技術を核として、 さらに小型化を図ったものである。小型化にはFCが基本的要素である。 金スタッドバンプを持つダイと、非導電性接着剤を使用するFC技術の、熱 的および電気的性能に焦点を当てる。G on G 技術は、はんだや導電性接着 剤を使用する技術以上の利点を提供し、従来の方法では実現できない応用を 可能にする。 FCの一般的性能特性 ・サイズ減少 ・I/O密度の増大：今日、 G on G FCの接続ピッチは100μオーダーである。 100μ以下のピッチは基材の性質によって制限される。 ・高速性：外部接続の配線除去により、インダクタンスや静電容量などの 回路効果を減少させ、印刷配線や通常のICで組立てたものよリ、FC回路 は高速で作動することが出来る。 ・熱放射性：基材とチップを密着しており、基材およびダイ背面へより多 く熱拡散する。□低電力消費：FCではチップと基材の距離は実質ゼロで あり、リード抵抗による電力消費がない。 ・高信頼性：低電力消費および作動温度の低下の累積的効果が製品の信頼 性を向上させる。 FC技術の代表的タイプの比較を表2に示した。IBMにより1960年代に開発 されたはんだ法は、通常C4と呼ばれ長い実績を持ち、リフロー時に自動位 置修正するのが利点である。期待されるように、はんだ法は低抵抗の回路 （10mΩ以下）を形成する。C4はダイと基材を強固に結合するが、熱膨張 により生ずる応力の影響を受け易い。そのため、アンダーフィルは全ての FCプロセスの標準的工程となった。ダイと基材間のすき間をボイドなく完 全に濡らした時に、アンダーフィルの最大効果が得られる。すき間が狭い ことと、完全な洗浄が難しいので、前述の要求を完全に満たすことは困難 である。 加えて、リフローはんだ付けに高温加熱が必要であり、C4技術は有機基 材には不向きである。204℃あるいはそれ以上になると、半導体の中で化学 的反応が始まり、デバイス不良になる可能性がある。H. C. Jangらの報告 は、印刷はんだリフローバンプの温度サイクルでCu-Sn化合物が発達し、リ フローを含めた3回の熱履歴で銅の枯渇があり得ることを示した。 接着剤を用いるFC技術は、大きく導電性接着剤と非導電性接着剤（以下 NCAと略記）に分けられ、前者はさらに等方導電性と非等方導電性接着剤 （以下ACAと略記）に分けられる。FC応用にはACAが用いられる。何故なら 導電性粒子の性質がZ方向に、すなわちダイと基材表面に対して直角に機能 するからである。しかしながら、代表的抵抗が25〜50mΩの時に、ACA使用 の接続インピーダンスは3倍ないし10倍と高いので、ACAは低電流応用に適 している。 ACAとNCAのいずれを用いても、ダイと基材の結合は強固ではないが、ア ンダーフィルの役割を果たし、熱膨張率に関連する応力を緩和する。さら に鉛フリーである。他方、接着剤を使うFCプロセスは硬化の間、必要な位 置公差を保つ装置を必要とする。 より詳しくは、www.eleshow.com/ の海外技術情報をクリックし、2001. 11.28月号をご覧下さい。3頁にわたり図表入りで詳しく書いてあります。 また、全文をお読みになりたい方は、10月16日に発刊しました「2001最新 海外FC/CSP実装技術」をお求めください。（A4版100頁\48,000) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ■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。 |