樹脂材料による光素子の3次元高精度自己整合型実装プロセスに関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450143
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 藤本 公三 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70135664)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩田 剛治 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30263205) ; 安田 清和 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00210253)
• Keywords: 自己整合型実装 / セルフアライメント / デバイス実装 / 光素子実装 / 樹脂接続 / 表面張力 / 高精度位置決め

Research Abstract

半導体デバイスの高集積化およびデータビット数の増大に伴い、電子デバイスの多ピン・狭ピッチ化が進み、現在、数十μmピッチでの実装がすすめられている。さらに、光素子実装が求められている。これらの実装においては、サブミクロンオーダーの高精度位置決めプロセスが要求されている。現在、主流であるはんだ材料を用いた実装においては、はんだ材料の表面張力を利用したセルフアライメントプロセスにより、サブミクロンオーダーの高精度位置決め実装の検討が進められている。しかし、はんだを用いた実装では、はんだ材料の融点以上の実装温度とフラックスの使用が不可欠であり、低温実装化、高信頼実装の観点からは適用範囲の制約を受けている。
本研究では、表面張力が溶融はんだ材料の1/10以下と小さく、困難とされてきた樹脂材料によるセルフアライメント実装に対して提案した立体バンプを利用したセルフアライメント機構における1)立体バンプ間の液体形状の釣合形状解析手法2)プロセスパラメータとセルフアジャストメント挙動の関係の解明3)セルフアジャストメント精度の計測手法の検討4)プロセスパラメータの位置決め精度の関係の定式化を行い、樹脂材料を用いたプットダウン方式、プルアップ方式のセルフアライメントにおけるプロセスパラメータとセルフアジャスト面との適用範囲を明確にするとともに、0.4μm以下の高精度なアライメント実装が可能であることをモデル実験を通して立証した。

Research Products

• [Publications] K.Fujimoto, J.M.Kim, S.Nakata: "Self-Alignment Process Using Liquid Resin for Assembly of Electronic or Optoelectronic Devices"IEICE Transaction on Electronics. Vol.E84-C, No.12. 1967-1974 (2001)
• [Publications] J.M.Kim, K.Fujimoto, S.Nakata: "Study on a Self-Alignment Process Using Liquid Resin for Assembly of Electronic or Optoelectronic Devices"Proceedings of 7^<th> International Welding Symposium. 1271-1282 (2001)
• [Publications] J.M.Kim, K.Yasuda, K.Fujimoto: "Study on a Design Process Parameters for Self-Alignment Process Using Liquid Surface Tension"Proceedings of 8^<th> Symposium on Microjoining and Assembly Technology in Electronics. Vo.8. 97-102 (2002)