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接合・実装

半導体基板におけるファインピッチ化を実現する微細ボールバンプ形成・配置技術

岐阜県

株式会社和井田製作所

2020年3月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 微細ボールバンプ形成技術及びバンピングシステム開発
基盤技術分野 接合・実装
対象となる産業分野 半導体
事業実施年度 平成19年度~平成21年度

プロジェクトの詳細

事業概要

デジタル家電の小型化、高機能化、多機能化するニーズに対し、電子部品や半導体デバイスに要求される、多ピン化、電極間ファインピッチ化に応え、BGA、CSP等の高密度のバンプ形成を可能にする電子写真技術を応用したマスクレス、ハイスピード微小ボールバンプ形成技術並びにバンピングシステム開発を行う

開発した技術のポイント

電子写真における現像プロセスを応用し、マスクレスの半田ボールバンプ形成技術を開発
・半田ボール径:100μm~60μm、最少ピッチ寸法:ボール径の2倍程度→半田ボールを高精度で配列搭載
・インクジェット法によるフラックス塗布技術(フラックス滴下量:50pl単位で調整)→基板電極部へのボール転写及び固定技術の確立
(新技術)
電子写真における現像プロセスを応用し、マスクレスの半田ボールバンプ形成技術を開発
・マスクなしによるランニングコスト低減
・200μm以下のファインピッチ化に有利目標
‐半田ボール径:100μm~60μm
‐最少ピッチ寸法:ボール径の2倍程度
・高生産性・小設置スペース

具体的な成果

微小な半田ボールの正確な配列を実現
・静電吸着法によるマスクレスボール配列搭載技術を開発
・静電潜像に半田ボール(ボール径:100μm~60μm)を1個ずつ付着可能に
・開発当初は、不具合(所定以外の場所に半田ボールが付く「カブリ」、所定の場所に半田ボールが付かない「ヌケ」、所定の場所に二個の半田ボールが付いてしまう「二個付き」)が発生したが、スローモーション撮影・電場シミュレーション解析によって原因を解明、対処
半田ボールの飛翔プロセス
~不具合原因の究明のため、飛翔・静電吸着プロセスを「観察」によって追う~
フラックスによる基板電極部への半田ボール転写及び固定技術の確立
・半田ボールの固定剤としても機能させるフラックスを、インクジェット方式にて塗布するフラックス塗布装置を開発(1回の吐出量:40pl)
・フラックスを塗布した電極部への半田ボール転写及び固定技術を開発
・フラックスのインクジェットへの適用条件並びに安定吐出維持に必要な諸条件を検討
半田ボール2個付き不具合の解決
~付着力の差を計算し、風圧で二個付き不具合を除去~

知財出願や広報活動等の状況

特許:「半田ボール搭載方法並びに搭載システム」(特許4065272号・4338714号)

研究開発成果の利用シーン

基板作製時に、マスクなしで半田ボールを基板に配置することにより、開発時間の短縮、コスト削減に寄与

実用化・事業化の状況

今後の実用化・事業化の見通し

実用化を目指した評価・改良研究の実施
・一部の川下ユーザとの間では、既に実装評価を開始
・試作装置により、ボール搭載精度の向上を図っている
・2012年10月の実用化を目指す

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社和井田製作所 岐阜工場
事業管理機関 公益財団法人ソフトピアジャパン
研究等実施機関 株式会社アフィット

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社和井田製作所
事業内容 各種工作機械、産業機械および測定機器の製造ならびに販売
本社所在地 〒506-0824 岐阜県高山市片野町2121
ホームページ http://www.waida.co.jp
連絡先窓口 バンプ・プロジェクト南光進
メールアドレス nanko@waida.co.jp
電話番号 0577-32-0390