鉛フリーはんだを用いた異方性導電フィルムの開発と半導体チップ表面実装への応用

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14350393
• Research Institution: Suzuka National College of Technology
• Principal Investigator: 江崎 尚和 鈴鹿工業高等専門学校, 材料工学科, 助教授 (80160357)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 兼松 秀行 鈴鹿工業高等専門学校, 材料工学科, 助教授 (10185952) ; 南部 智憲 鈴鹿工業高等専門学校, 材料工学科, 助手 (10270274) ; 松本 英次 三重電子(株), 企画室, 室長
• Keywords: 異方性導電 / 直接実装 / 表面実装 / フォトリソグラフィー / ポリイミド / 鉛フリーはんだ / めっき / 微細加工技術

Research Abstract

本研究では、半導体チップや電子部品の基板への直接実装において、電極の配置や形状にとらわれず、しかも電極間隔が数十ミクロン程度の狭ピッチでも対応できる、全く新しい着想の実装技術を具現化するために必要な、鉛フリーはんだを用いた異方性導電フィルムの製造技術を確立すること,ならびに表面実装への応用の可能性を検討することを目的としてきた。
昨年までに,フォトリソグラフィーの技術を利用し,熱硬化性絶縁フィルム(ポリイミド)に直径10μm以下の微細孔を規則的に配置する微細加工技術を確立した。また,メッキ技術を用いることにより,有微細孔絶縁フィルムの孔部へのはんだ充填が可能であり,これらの技術を組み合わせることにより,目標とするフィルムが効率的に製造できることが確認された。最終年度となる本年度は,微細孔に在来のスズ-鉛はんだおよび鉛フリーはんだであるスズ-ビスマスはんだをめっきするための最適条件(電流密度および時間)の決定を行った。また,はんだめっきでは,めっき条件の変化により,はんだの融点に影響を及ぼすはんだ組成の変化が生じることから,めっき条件と組成の関係についても明確にした。また,最終的に鉛フリーはんだ粒を規則的に配置し作成した異方性導電フィルムを用い,半導体チップ実装用圧着装置でフレキシブルプリント基板の電極部の接合を試みた。その結果,基板と電極部は隣接電極間の絶縁を保ちながら,はんだ接合が可能なことを確認し,本研究で提案する異方性導電フィルム実用化に向けた大きな足がかりとなる結果が得られた。

Research Products

• [Journal Article] Sn合金の溶融温度におよぼす合金元素の影響 (2005)
  • Author(s): 江崎尚和, 二宮隆二, 森永正彦
  • Journal Title: Proceeding of 11th Symposium on "Microjoining and Assembly Technology in Electronics" February3-4, 2005, Yokohama Pages: 49-52
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より