エレクトロニクス実装学会誌
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20μmピッチ微細Auバンプ接合に関する基礎検討
谷田 一真秋山 雪治山地 泰弘高橋 浩之川上 崇高橋 健司
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2007 年 10 巻 7 号 p. 546-556

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抄録

ASETでは1999年から始まった「超高密度電子SI技術の研究開発機構」プロジェクトにて, 高密度・高速化に適したSiP (system-in-a-packag, ) としてSi内部に20μmピッチ微細Cu髄電極を形成したチップを積層する3次元チップ積層髄の開発を行ってきた。その中でチップ積層プロセスは重要な技術であり, Auバンプを介して低温・短時間でチップ間を接続する超音波接合方式が期待されている。本研究では, 基礎検討として熱圧着接合を用いた20μmピッチ微細Auバンプ接合の検討を行い, Au/COC (chip-on-chip) モデルにおける接続信頼性を評価した。熱圧着接合によるAuバンプ接合部は, 初期接触界面が接合時の再結晶現象により一部消失した強固な接合が得られることを確認した。TCT (Temperature Cycling Test) 試験の結果, 水平方向の熱膨張差がほとんどないSionSi構造においても, 微細化に伴いチップ間の封止樹脂と金属接合部の高さ方向の熱膨張差による応力負荷が無視できないことがわかった。また, Auの弾性率の結晶方位依存性, 応力―非弾性歪み関係および疲労強度特性を明らかにしたうえで, Auバンプの材料不均質性を仮定したFEM (Finite Element Method) 解析を実施し, 実際のTCT試験結果との対応が良好なAuバンプ接合部の疲労寿命予測ができることを示した。

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© 一般社団法人エレクトロニクス実装学会
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