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測定計測

非破壊検査方法が確立されていない半導体ワイヤボンドの非破壊検査方法と装置の開発

愛知県

アイエルテクノロジー株式会社

2025年1月27日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 半導体微細径ワイヤボンドの非破壊瞬時検査方法と自動検査装置の開発
基盤技術分野 測定計測
対象となる産業分野 航空・宇宙、自動車、ロボット、産業機械、スマート家電、半導体、工作機械、エレクトロニクス、光学機器
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(全ボンド検査結果の保存・提示)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)、高効率化(人件費削減)、高効率化(抜き取り破壊検査の排除)、環境配慮、低コスト化、デザイン性・意匠性の向上
キーワード 半導体ワイヤボンド,非破壊検査,周期加熱
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 令和2年度~令和4年度

プロジェクトの詳細

事業概要

金または銅の微細径ワイヤボンドを対象とした非破壊検査技術と、その自動検査装置の開発を進めている。この技術は、レーザーによる周期的な加熱を使用し、非接触でワイヤボンドの接合界面状態の品質を評価するものである。シミュレーションと実際の温度測定を通じて、接合界面の状態を正確に把握することができ、特に半導体業界における品質管理を飛躍的に向上させることを目指している。

開発した技術のポイント
測定ヘッド

・周期加熱レーザーの開発
 金または銅ワイヤボンド部を正弦波変調加熱するレーザーの開発
・赤外線センサーの開発
 微小加熱領域からの赤外線を測定する高感度センサーの開発
・同軸光学測定ヘッドの開発
 レーザー光学系と赤外線測定光学系を同軸で構成
・測定位置認識技術
 3D画像処理による最適測定位置の自動認識機能の開発

具体的な成果
Laser Bond TesterⅡ+Magazine Changer

微細径金または銅ワイヤボンドの非破壊非接触検査技術が確立された。特に、周期加熱レーザーを用いた非接触での温度応答測定による接合界面状態の評価が可能となった。これにより従来の抜き取り破壊試験に代わる画期的な検査技術が実現した。また、接合部位の加熱時の温度応答シミュレーションと実測結果が一致し、検査の信頼性が大幅に向上した。

知財出願や広報活動等の状況
展示会

・知財出願
 ー取得特許:*名称「微小ボールボンド部の接合良否検査方法及び検査装置」、出願番号「特願2021-021923」、特許番号「特許第6954547号」*名称「レーザー周期加熱法による半導体ワイヤボンド接合部位の接合状態の良否評価方法及び装置」、出願番号「特願2023-195653 」、特許番号「特許第7565642号」
 ー取得商標:レーザーボンドテスター、Laser Bond Tester、など
・広報活動
 ー東京ビックサイトにおける「ネプコン」や「セミコン」などの国際展示会へ出展
 ーりそな中小企業振興財団・日刊工業新聞主催の新製品で「第35回中小企業優秀新技術・新製品賞」(中小企業庁長官賞)を受賞

研究開発成果の利用シーン

主に自動車や産業機器、航空宇宙分野など、高い品質管理が求められる半導体製造プロセスで活用される。また、半導体製造装置メーカーや材料メーカーに対しても、品質向上と効率化を図るための検査装置として提供される予定である。特に、微細ワイヤボンドの接合状態を非破壊で瞬時に評価できるため、製造ラインでの品質管理が大幅に向上する。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

既に商業化が進んでおり、顧客による装置の実証試験が行われている。今後は、製造ラインへの導入が予定されており、自動車産業や産業機器メーカー向け半導体メーカーを中心に販路が広がる見込みである。製品の量産に向けた体制も整備されつつあり、関連産業との連携を強化している。販売代理店や製造パートナーとの協力により、事業展開が加速することが期待されている。

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、加工・組立・処理、製品製造、試験・分析・評価、共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

開発された検査装置は、非接触・非破壊で瞬時にワイヤボンドの接合界面品質を測定できるという大きな利点を持っている。特に、従来の破壊試験に頼らず、精度の高い検査を実現することができるため、製造コスト削減と品質管理の効率化に寄与する。さらに、自動測定機能やレシピ作成機能を備えた汎用性の高い装置として、さまざまな業界での利用が期待される。

今後の実用化・事業化の見通し

今後、半導体業界における高信頼性要求が一層強まる中、本装置の需要が加速する見通しである。特に、自動車向けパワー半導体や産業用半導体での需要が増加すると予測されており、開発された非破壊検査技術は、これらの分野で大きな役割を果たすことが期待されている。また、他産業への技術転用も視野に入れた事業展開を進める。

実用化・事業化にあたっての課題

事業展開における最大の課題は、拡販のための商品試作装置開発や受注獲得のための顧客サンプル解析などの先行投資資金の調達である。
これらの課題を解決することで、さらなる事業展開が可能となると考えられる。

プロジェクトの実施体制

主たる研究等実施機関 アイエルテクノロジー株式会社
事業管理機関 公益財団法人名古屋産業振興公社 研究推進部
研究等実施機関 国立研究開発法人産業技術総合研究所
株式会社竹代
アドバイザー 株式会社ジェイテクト

参考情報

主たる研究等実施機関 企業情報

企業名 アイエルテクノロジー株式会社(法人番号:9180301031874)
事業内容 赤外線計測機器・レーザ制御機器・電子計測機器・光学機器・熱物性計測装置の開発・製造・販売及び前記関連付帯事業
社員数 17 名
生産拠点 本社工場
本社所在地 〒444-0828 愛知県岡崎市針崎1丁目1番地13
ホームページ http://www.il-tech.jp
連絡先窓口 業務管理部 沓名 加奈
メールアドレス k-kutsuna@il-tech.jp
電話番号 0564-73-2005