超音波を利用した電子部品マイクロ接合部のインプロセス品質評価法の開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650148
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 里中 忍 熊本大学, 工学部, 教授 (40128278)
• Keywords: 超音波 / 遅延材 / キャピラリー / 電子部品 / マイクロ接合 / ワイヤボンディング / プッシュテスト / 接合強度

Research Abstract

本研究では超音波を利用した電子部品マイクロ接合部のインプロセス品質評価を目的としており,平成7年度はその基本技術であるマイクロ接合部への超音波の送信および接合部からの反射波の受信方法の開発と,接合状態と接合強度の関係を調査した.得られた主な結果は以下の通りである.
1.遅延材を利用したマイクロ接合部の超音波測定法の開発
マイクロ接合部に超音波を集中して送信する方法として遅延材を用いる方法を採用し,ワイヤボンディングにはキャピラリーが有効なことを明らかにして,測定圧力,測定位置決めを正確に制御できる測定装置を試作した.また,接合状態の異なるワイヤボンディング部を測定した結果,測定状態に応じた反射波が検出できることを確認した.マイクロソルダリングを対象にした遅延材については,遅延材と接合部の接触面積が超音波の送受信に影響を及ぼし,接触面積が十分確保できるような場合には接合部の評価が可能となるが,マイクロ接合部への送信には遅延材の改良が必要であった.
2.ワイヤボンディング部の接合状態および接合強度の評価
キャピラリーを遅延材としたワイヤボンディング部の超音波測定と接合部の強度試験を行った結果,外観検査では判別できない接合状態を接合部からの反射波で評価できることを明らかにした.また,反射波の変化にはプッシュテストによるせん断破壊時の破壊荷重との対応もあり,マイクロ接合部の接合強度を含む品質の非破壊評価が可能なことが示された.今回の結果は限られた接合状態の結果でありため,次年度はサンプル数を増やすと共に,インプロセス測定法についても検討する予定である.