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江尻 芳則, 長谷川 清, 中祖 昭士, 赤沢 諭
セッションID: 12A-01
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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電子機器の小型化、軽量化に伴い、多層プリント配線板の高密度化が進められている。高密度化の方法として、配線の微細化、配線層の増加、配線層間を電気的に接続するスルーホールおよびブラインドビアホールの小径化、高アスペクト比化等がある。無電解銅めっきは、めっき膜厚の均一性や小径スルーホールへのつきまわり性が優れることから、プリント配線板の高密度化のために、重要な技術である。
下地用無電解銅めっきの場合には、めっき皮膜の物性そのものはあまり重要視されておらず、多層プリント配線板の内層接続信頼性(内層銅回路とスルーホールめっき部分との接続信頼性)と、下地用無電解銅めっき皮膜との相関は明らかにされていない。そこで、内層接続信頼性に影響を及ぼす諸因子(皮膜中のボイド、結晶粒径、内部応力および不純物(Cu
2O))について検討を行ったので報告する。
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板橋 武之, 赤星 晴夫, 川本 峰雄
セッションID: 12A-02
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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配線形成用厚付け無電解銅めっき液の長寿命化を目的に、金属銅を溶解して銅補給液を作成するシステムと、この銅補給液を使用した場合の繰り返しめっき特性を検討した。めっき液中に金属銅を浸漬して酸素を吹き込むと、金属銅が溶解して高濃度の銅補給液が得られることを見いだした。めっき液の循環系に金属銅を設置し、酸素を吹き込むだけで銅イオン濃度をコントロール可能なシステムを構築した。金属銅の溶解速度のピークは、めっき液温度７４℃にある。金属銅溶解法による銅イオン補給では、従来の硫酸銅を用いた場合に比べ、硫酸イオンのめっき液中へ蓄積が抑制できることから、めっき液寿命を２倍以上に長寿命化できた。得られためっき膜は良い物性を示した。
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界面活性剤の密着強度への影響
梅原 弘次, 小早川 鉱一, 佐藤 祐一
セッションID: 12A-03
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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液晶ポリマーフィルムは他のポリマーフィルムに比べ機械的，物理的に優れた特性を持つことが知られている。そこで本研究では，液晶ポリマーフィルムを回路基板に用いるために，無電解銅めっきにおいて液晶ポリマーフィルムとのアンカー効果が得られるエッチング条件の検討を行った。液晶ポリマーフィルムを10 M KOH溶液に70 ℃で60-120分間浸漬後，いくつかの界面活性剤を添加した塩化スズ，塩化パラジウム溶液で触媒付与処理を行った。界面活性剤の密着強度に与える影響を調査した結果，アニオン系界面活性剤を添加することで優れた密着強度を得られることがわかった。
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小寺 民恵, 近藤 和夫
セッションID: 12A-04
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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ビルドアッププリント配線板のL/S = 20 mm / 20 mm以下の微細配線はパターンめっき法で形成する。しかしながらパターンめっき法では局所的な配線密度が著しく異なるため、めっき膜厚を均一にすることは困難である。
本報告では電流密度解析ソフト (CELL-DESIGN) を改良した数値解析により、パターンめっきにおけるめっき膜厚均一化について検討した。配線密度をアクティブエリア密度に変換することにより、複雑なパターンを二次元のラプラスの式とバトラー・ボルマー式で表現した。また配線パターン端部に補助突起電極を設けることにより、非常に良好な均一性が得られたので報告する。
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松本 敏明, 近藤 和夫, 呉 承眞
セッションID: 12A-05
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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穴埋めめっきはダマシンプロセスやビルドアップ基板のビアフィルに不可欠な技術である。これらの方法では、添加剤を用いることで銅めっきによる穴埋めを達成している。
（結果）
1.PEG(Polyethylene Glycol)(分子量7500)を添加剤として用いると、銅めっき表面に30 nmの球形分子が析出したことを二次電子像で確認した。
2.オージェーのマッピングにおいてこの球形分子析出部分に酸素が多く存在した。PEGは酸素を含有した高分子であるため、球形分子はPEGである。
3.めっき途中でSPS(Bis (3-sulphopropyl)disulfide)を添加すると電流が著しく増大した。増大後の銅めっき表面からは球形分子が消滅していた。
4.純銅めっき皮膜をPEGとCl
-を含有しためっき液に浸漬（電解しない）した。銅めっき表面に同様な30 nmの球形分子が析出した。
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掛橋 一能, 松浪 卓史, 大和 茂, 吉田 直人
セッションID: 12A-06
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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近年ビアフィリング用硫酸銅めっき添加剤の研究が活発に行われている。我々は貫通スルーホールにおける析出性（コーナー部の析出性）、ビアにおけるフィリング性共に良好である添加剤を開発した。開発浴にて実際に量産稼働した場合、フィリング性安定化のためにいくつかの課題点があることが判った。安定したフィリング性を持続して得るためには、添加剤濃度の管理、ビア形状、ビア底部における無電解銅めっきの付き周りおよび液流動が重要となる要素であり、これらの条件および状態が悪いとボイド、シームの発生やフィリング性の低下に繋がる。本研究では、量産稼働浴におけるフィリング性低下の発生原因、およびその対策について検討した。
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橋本 守人, 赤松 謙祐, 縄舟 秀美, 内田 衛
セッションID: 12A-08
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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銅電析プロセスによるULSI微細配線の形成は、銅電析に及ぼす添加剤の促進・抑制の組み合わせに基づく銅の完全充填が検討されている。しかし、銅アノードの使用によるアノードスライムの発生、不溶性アノードの使用による添加剤の酸化分解の観点から、添加剤の予備吸着法による銅電析が有効である。本研究では、予備吸着したPEGおよびCl-に基づく銅析出の抑制効果が小さいことから、PEG およびCl-に代わる新規添加剤について検討した。添加剤の予備吸着挙動についてはキャピラリー電気泳動法により検討し、カソード分極の測定結果と併せて銅フィリング機構を検討した。また、コンタクトホールへの銅の充填状態をSEMにより観察した。
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樋口 晋吾, 赤松 謙祐, 縄舟 秀美, 中尾 誠一郎, 小幡 恵吾
セッションID: 12A-09
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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ULSI銅微細配線形成を目的とした無電解銅めっき法についての研究が盛んに行われている。中でも、Co(_II_)化合物を還元剤に用いる中性無電解銅めっき浴は、現行のホルムアルデヒドおよびEDTAを主成分とする無電解銅めっき浴における問題点を改善した浴であり、ULSI銅微細配線形成プロセスへの適用が期待されている。しかし、しかし、Co2+→Co3++e-の反応を利用した中性無電解銅めっき浴は、めっき浴の安定性および還元剤の空気酸化などの問題があり、工業的な使用に至っていない。このため、還元剤の酸化生成物を電解還元することにより、老化めっき浴を再生利用するプロセスについての検討が必要となる。 本研究では、めっき前後および電解再生前後におけるめっき浴成分の変化を調べた。また、還元剤の酸化生成物の電解還元プロセスについて電気化学的に検討した。
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松田 賢茂, 縄舟 秀美, 赤松 謙祐
セッションID: 12A-10
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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Si半導体デバイスの多層配線の形成には、湿式Cuめっき法が使用されている。一方、SiおよびSiO2中へのCu拡散を防止するバリア層およびキャップ層には、従来からPVD法によるTaNおよびSiN層が使用されている。湿式法によるCu微細配線の形成が主流となった場合、乾式法によるバリア層およびキャップ層の形成おいて、微細トレンチ・コンタクトホール開口部の閉塞およびトレンチ部への選択的成膜が大きな問題となる。無電解めっきは、複雑な形状の部材にもconformalな析出が可能であり、配線パターン上への選択的成膜も可能である。ULSIの性能上、浴中のアルカリイオン金属の存在は好ましくないことが予想され、めっき浴としてはこれらの存在しない無電解めっき浴の開発が必須である。 本研究では、バリア層およびキャップ層を無電解Co-W-BおよびCo-W-Pめっきにより形成する方法および皮膜特性について検討した。
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松原 弘招, 池田 慎吾, 赤松 謙祐, 縄舟 秀美
セッションID: 12A-11
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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無電解ニッケルめっきは、使用する還元剤成分の元素がめっき皮膜中に共析することにより電導性およびはんだ接合強度に影響が生じる。しかし、TiO2光触媒は、紫外光照射により価電子帯にある電子が伝導帯に光励起し、電子(e-)と正孔(h+)の対が生じて貴な金属を還元析出させることが可能である。したがって、本プロセスにより還元剤成分の共析がなく、電導性およびはんだ接合強度に優れた純ニッケル薄膜の形成の可能性がある。 本研究では、TiO2光触媒反応を駆動力とするポリイミド樹脂上へのニッケル薄膜の形成について検討した。
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野中 佑一, 吉野 正洋, 横島 時彦, 中西 卓也, 逢坂 哲彌
セッションID: 12A-12
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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ULSI銅配線には、CuのSiへの拡散防止のため乾式法により成膜したTiN等がバリア層として用いられている．しかし今後の更なる配線の微細化に際し，乾式法では均一性やコスト面等の問題が懸念される．そこで我々はオールウェットプロセスでのULSI配線の形成を目的とし，均一析出性及びステップカバレッジに優れた無電解めっき法によるバリア層作製の検討を行ってきた．以前の検討において，有機単分子膜を成膜したSiO
2上に無電解NiBめっきを行う為に必要な触媒化，成膜条件について検討を行った．本検討ではより詳細な成膜条件の検討を行い，さらに湿式法によりCuめっき膜を作製し，NiB膜のバリア特性評価の検討を行った。
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齋木 幸則, 根本 憲一
セッションID: 12A-13
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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LSI製品の動作確認には、チップに設けられた電極パットにプローブを立てて電気特性を検査する方法が採用されている。そのプローブは、電気めっき法によるニッケルバンプが検討され、高アスペクト比ニッケルバンプ作製の有機添加剤の研究が報告されている。 一方、無電解ニッケルめっきは、等方成長（膜圧の均一性）であることからプローブ用ニッケルバンプを作製した場合、バンプ形状はドーム型の高アスペクト比バンプにはならず、横に広がり平たいバンプ形状になる。 そこで我々は、バンプ形状を制御できる異方成長促進剤を検討し、高アスペクト比（１．２以上）の無電解ニッケルバンプの作製に成功した。このバンプは、１）横方向への広がりが少ない、２）縦方向へのめっき成長速度が速い、３）バンプ高さばらつきが少ない、４）高硬度、のバンプの為、マイクロプローブへの応用が期待できる。
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津留 豊, 徳永 純一
セッションID: 12A-14
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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硫酸酸性浴からの銅電析に際し、アノードでのCu
+およびCu微粒子の生成について、銅のアノード溶解に及ぼす添加剤の影響を明らかにする。アノード溶解法には回転円盤電極を使用し、銅溶解時の溶解電流変化により添加剤の影響を調べた。また、銅溶解時における各種添加剤の電気化学的特性を調べるとともにCu
+およびCu微粒子の生成防止法について探った。これらの結果から、Cu微粒子の生成が浴劣化の原因となることが明らかになった。
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鈴木 貴晴, 松村 和俊, 松本 克才, 谷口 尚司
セッションID: 12A-15
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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銅箔回路の一般的な製造法の一つであるウェットエッチングおいて、エッチング速度とキャビティ形状に着目し、これらに影響を与える因子について実験的、理論的に考察した。実験は塩化第二鉄を用い、液側物質移動特性が既知の撹拌槽およびスプレーの2つの乱流場において行った。また、境膜説に基づく物質移動モデルを構築し、実験との比較検討を行った。
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伊藤 彰二, 渡辺 太郎, 岸原 亮一, 岡本 誠裕, 橋場 浩樹, 本戸 孝治
セッションID: 12A-16
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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銅箔付きポリイミド基材を一括積層することによって得られるIVH多層配線板の開発を行っている。IVHは導電性ペーストによって形成され、絶縁層・接着層の熱的特性、機械的特性を含めた接続技術の検討が本開発の要である。本発表では、ポリイミド一括積層多層配線板における導電性ペーストIVHの電気的特性、信頼性について報告する。
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林 伸之, 阿部 知行, 谷 元昭, 米田 泰博
セッションID: 12A-17
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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パッケージ基板の高密度化に有効な新規スタックビア技術を開発した。この技術を用いると、直径50μm以下の微細ビアの形成に有利である。また、従来のレーザ加工を用いるビアでは、ビア形状にテーパが生じていたが、開発したビアでは、テーパを生じないという特長を有する。本発表では、開発したスタックビア形成プロセスと、スタックビアにおけるビア形状と接続信頼性の関係について、FEM (Finite Element Method) による解析結果を報告する。また、本技術を用いた評価基板の信頼性評価結果を従来技術と比較して報告する。
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松房 洋朗, 近藤 和夫
セッションID: 12A-18
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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ZnO薄膜はn型でワイドバンドギャップ（3.3eV）の半導体であり液晶ディスプレイなどの透明電極配線板や青色発光デバイスとして応用が期待されている。また励起子の結合エネルギーが大きいことから、室内で高効率な発光が期待できる。青色発光デバイスはpn接合を必要としp型ZnO薄膜の開発が必要不可欠である。近年、様々な作製方法によりp,n型ZnO薄膜の作製が行われている。本研究ではプラズマCVD法によりアンモニアをドーパント、酸化剤として酸素を導入したp型ZnO薄膜の作製を試みた。バッファ層を導入することによりホール係数7.86×10
3cm
3/Cのp型ZnO薄膜の作製に成功し、アニ_-_ルすることにより抵抗率21 Ω・cmと低抵抗率化に成功した。
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高密度積層パッケージ及び超薄型モジュールへの応用
西田 一人, 古口 日出男
セッションID: 12B-01
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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NSD工法と名付けた圧接構造のフリップチップ工法を開発した。本工法はスタッドバンプを形成したICを予め封止接着フィルムを貼付けた基板にマウントし熱圧着する。封止接着フィルムの硬化と同時にバンプがレベリングされながら基板の電極と接触し電気的接合が行われる。接合材料が冷却されるとICと基板の間で圧縮応力が発生し接続が持続される。封止接着フィルム材料物性値を有限要素法応力解析と実験により最適化し、気相温度サイクル試験2000サイクルを越える信頼性の高い接合を得るとができた。また、相当応力振幅と圧接構造接合体の寿命に強い相関があること確認した。積層パッケージ及び超薄型モジュールへの応用事例を述べる。
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津久井 勤
セッションID: 12B-02
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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電子機器の信頼性設計に当たっては、コストミニマムで耐用年数を満たすことが要求されている。ところが、最近の高密度実装化と地球環境調和型の要求される中で、設計者が信頼性設計に当たって重要なことがらを見落としている。これらの問題点を指摘し、設計者が今後の信頼性設計にこれらの問題点を考慮して設計するように望まれる。
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近藤 卓, 北城 栄, 藤村 雄己, 村上 朝夫, 中村 博文
セッションID: 12B-03
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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ビルドアップ基板とベアチップの圧着実装工程では、チップスタッドバンプと基板電極パッド間の接続信頼性を高める圧着実装条件の解明が必須となっている。本研究では、チップバンプと基板パッドの接触面に接触要素を取り入れて、圧着工程の熱応力解析を行うことにより、バンプとパッドの接触面の接着力を予測し、接着力の基板材料依存性を明らかにした。
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佐藤 誠
セッションID: 12B-04
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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近年、電子機器の小型化、高密度実装などによる導体間の微細化に伴い、プリント配線板の絶縁信頼性、特にイオンマイグレーションによる絶縁劣化故障が重要な問題となっている。また、電子機器の用途拡大によるプリント配線板の実使用環境を考慮すると、温度や湿度は重要な因子である。本研究では、従来のL/Sよりもさらに狭小化した銅パターン（L/S=5/5）をポリイミド樹脂上に作製した。作製には、その高周波特性を考慮し、銅パターンと下地層とのフラット接続を可能にするセミアディティブ法を用いた。このような基板に対して、高温高湿下（８５℃、８５％RH）における、耐イオンマイグレーション性を評価した。イオンマイグレーションの発生過程の解析には、電気化学インピーダンススペクトロスコピー（EIS）を主に用い、析出物の解析には、SEM、EDX等を用いた。
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廣畑 賢治, 久野 勝美, 向井 稔, 川村 法靖, 岩崎 秀夫, 川上 崇, 三浦 正幸, 杉崎 吉昭, 須藤 俊夫
セッションID: 12B-05
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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本講演発表では、半導体パッケージの実装構造設計において重要な信号伝送/冷却/はんだ接合部疲労強度特性などの複数の設計項目について、まず、応答曲面近似式などの近似モデルを通じてトレードオフ関係を明らかにし、次に、効率的な信頼性解析手法の一つであるAFOSM（拡張一次近似二次モーメント法）を利用して、信頼性の観点から統合的に実装構造の信頼性を評価する方法を提案する。また、BGAパッケージの実装構造に試適用した例を通じて手法の有効性を示す。
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谷江 尚史, 中島 寛
セッションID: 12B-07
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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メモリモジュールの大容量化，高密度化においては，パッケージと実装基板接合部の耐温度サイクル性確保が課題となる。エルピーダメモリ独自構造であるTCP (Tape Carrier Package)積層構造メモリモジュールについて，温度サイクル時の接合部信頼性を支配する因子を特定し，有限要素法を用いて各因子の影響を定量的に明らかにすることで，信頼性の高い大容量メモリモジュールの開発を可能にした。これらの結果に基づき，耐温度サイクル性に優れた2Gbyte DDR SDRAMモジュールの開発を行った。
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舘野 正
セッションID: 12B-08
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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携帯電話などに搭載されているPT板は落下衝撃に対する実装強度信頼性が重要である。PT板の水平落下試験では、落下姿勢を一定にすることは難しく、PT板に与える衝撃の再現性が得にくく信頼性評価が一定しない。これらの解決手段として、PT板の落下と同程度の歪みを与える、鋼球落下衝撃による評価法を検討している。この試験で得られる歪み波形は鋼球の重量、落下高さ、衝突位置やPT板拘束などパラメータが多く、これらを実験で絞り込むことは多くの時間と工数が必要である。そこで、数値解析[LS- Dyna3D; V950E]を用いて、PT板の水平落下試験で得られた歪み波形とフィッティングするパラメータの特定法を検討し、その有効性を確認したので報告する。
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藤丸 友紀, 大野 恭秀, 高堂 積, 中森 孝
セッションID: 12B-09
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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市販されている電子機器に使用されているBGAのはんだボールについてボイドの調査を行った結果、ほぼ全てのボールについてボイドを含んでいることを確認した。ボイドの大きさは様々であるが、大きいものではボール径の三分の一に達するものもあり、接合部の信頼性に大きな影響を与えうると考えられる。そこで、このボイドのついて生成原因を含めて調査を行った。また、対策についても検討した。
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能瀬 春雄, 坂根 政男, 北野 誠, 塚田 裕, 高橋 浩之, 向井 稔
セッションID: 12B-10
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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電子デバイスの高密度実装化や高発熱化に伴い，電子デバイスの電気・機械的接合に用いられるはんだ接合部の使用環境はより厳しくなり，信頼性の高い強度評価法が求められている．しかし，これまで，はんだの引張および低サイクル疲労試験法は信頼できる標準的な手法が確立していなかった．本報告では，日本材料学会高温強度部門委員会で策定した，「はんだの引張試験法標準」および「はんだの低サイクル疲労試験法標準」について報告する．また，同試験法によって得られた，鉛系および非鉛系はんだのデ_-_タベ_-_スについても紹介する．
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坂根 政男, 能瀬 春雄, 北野 誠, 塚田 裕, 高橋 浩之 , 向井 稔
セッションID: 12B-11
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
フリー
電子デバイスの高密度実装化や高発熱化に伴い，電子デバイスの電気・機械的接合に用いられるはんだ接合部の使用環境はより厳しくなり，信頼性の高い強度評価法が求められている．しかし，これまで，クリープおよびクリープ疲労試験法は信頼できる標準的な手法が確立していなかった．本報告では，日本材料学会高温強度部門委員会で策定した，「はんだのクリープ試験法標準」および「はんだのクリープ疲労試験法標準」について報告する．
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高橋 浩之, 川上 崇, 向井 稔, 小松 出, 高橋 邦明, 小川 英紀
セッションID: 12B-12
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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鉛フリー化と高密度実装化が進行する電子機器においては、はんだ接合部の熱疲労破損問題の重要性が高まっている。本研究では、Sn-Zn-Bi鉛フリーはんだの引張試験とクリープ試験結果に基づく変形特性をモデル化したはんだ接合部を有する表面実装部品の有限要素解析を行い、熱疲労寿命の評価を行った。結果、TCT試験におけるき裂発生寿命と良い一致が見られた。
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高柳 毅, 長井 喜昭, 佐山 利彦, 森 孝男, 于 強
セッションID: 12B-13
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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Sn-3.0Ag-0.5Cuはんだ接合部においては、熱疲労によってはんだ組織の変化（相成長）が観察される。著者らは、これまで、Sn相およびAg
３Sn相の相成長が、各相の平均相寸法の４乗で表される相成長パラメータによって定量化されることを見出した。本研究は、相成長と熱疲労寿命との関係を明らかにするため、典型的な表面実装基板であるチップ形部品を実装したFR4基板を対象として、加速熱サイクル試験および実使用条件を模擬した熱サイクル試験を実施した。その結果、１サイクル当たりの相成長パラメータの増加量とき裂の発生寿命との間には累乗則の関係があることが明らかになり、はんだの組織観察により熱疲労き裂発生寿命を評価することの可能性を示した。
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桐生 昌祥
セッションID: 12B-14
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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近年，電子デバイスの発達は著しく，高集積化・高密度化の方向に進んでいる．その結果，電子デバイスの接合部は微細化され，接合部の力学的条件は極めて厳しくなっている．特に，多層配線板を用いた場合などは，せん断方向のみの変形だけではなく反りの影響で垂直方向の変形も起こし，接合部には複雑な複合荷重が作用する．これら接合部の力学的特性の研究ではFEMを用いた解析が多くあるが，複合荷重下での接合部の強度特性の研究は非常に少ない．本研究では，複合荷重下におけるはんだ微小接合部の力学的特性を明らかにするために，微小接合部に引張とねじりの複合荷重を負荷する試験装置を試作し実験を行った．実験は直径1mmの63Sｎ37Pbはんだを用いてFR4基板に接合した試験片に引張・ねじりおよび，複合荷重下で行いはんだ微小接合部の変形・強度を調べ，単軸荷重下では，バルク材よりも大きな接合強度が得られた．
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于 強, 菊池 宏信, 渡邊 啓治, 白鳥 正樹, 垣野 学, 藤原 憲之
セッションID: 12B-15
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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本研究の目的は，はんだ接合部の落下衝撃信頼性の評価方法を確立することである．本論においては，はんだ接合部の落下衝撃破壊に対し影響を及ぼすパラメータとして実装基板の動的変形挙動について検討した．筆者らは，はんだ接合部の落下衝撃信頼性評価の実験的な方法として繰り返し落下試験を行った。しかし，このような動的な実験を行う場合，落下姿勢が変化するなどして再現性が問題となる．そこで，陽解法解析コードを用いて衝突角度が変化した場合の実装基板の動的変形挙動を解析し検討した．その結果，衝突角度変化によって実装基板のたわみ量は変化することが確認された．そこで実験の再現性を向上させるためにジグ底面に半球を取り付けることで改善できることを提案した．また実装基板の曲げ剛性が変化した場合に実装基板と落下試験用ジグが連成振動を起こさないように最適なジグの設計を行った．
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守田 俊章, 梶原 良一, 小泉 正博, 上野 勲, 岡部 悟
セッションID: 12B-16
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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半導体パッケージにおけるはんだボール接合部の耐衝撃強度評価方法を確立した。本評価方法は、微小はんだボール単位で衝撃力を付与し、はんだボール破断に要した衝撃吸収エネルギー、及び衝撃力を指標とした評価法である。本評価方法ははんだボール単位での評価が可能であり、従来のせん断強度評価法や引張強度評価法では困難であったはんだボール接合部の耐衝撃性評価が定量的に行える。従来行っていた評価用実装基板に半導体パッケージを搭載して落下試験を行う方法と異なり、パッケージ段階で耐衝撃性が評価できるため、開発期間の短縮化を図ることも可能である。
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于 強, 陳 在哲, 金 道燮, 白鳥 正樹
セッションID: 12B-17
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
会議録・要旨集
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Sn-Zn-BiおよびSn-Zn系鉛フリーはんだはSn-Pb共晶はんだに近い融点や低コストの利点があるので、注目されるようになった。しかし、熱処理による金属間化合物の成長、またはんだ成分の拡散による結晶の粗大化などの疲労寿命へ及ぼす影響が問題になっている。本研究ではSn-Zn-Bi、Sn-Zn鉛フリーはんだおよびSn-Pb共晶はんだのリフロー条件、熱処理の条件、メッキ処理の条件が変わった試験片を用意し、疲労強度評価を行った
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金 道燮, 于 強, 澁谷 忠弘, 白鳥 正樹
セッションID: 12B-18
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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従来のSn-37Pb共晶はんだを用いたはんだ接合部に熱サイクルまたは機械的負荷が与えられた場合は疲労き裂がはんだ側に発生して破壊するのが主な破壊モードであるため、はんだ接合部の疲労寿命予測法としてはんだ接合部の非線形ひずみ（塑性ひずみとクリープひずみ）を評価する方法が主に研究されている。しかし、鉛フリーはんだはSn-37Pb共晶に比べ高い加工硬化を示しているため、はんだ接合端部に発生する応力が比較的に高くなる。鉛フリーはんだを用いたはんだ接合部においてはこの高い応力集中によってはんだ接合界面にき裂が発生・進展する可能性が高くなるため、界面において生じる応力の評価も重要になる。本研究ではSn-3.5Ag-0.75Cu鉛フリーはんだ接合部の機械的疲労試験と有限要素法（FEM）解析を用いて、鉛フリーはんだ接合部の応力・非線形ひずみの評価においての硬化則の影響について検討を行なった。
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芳賀 知, 中野 健, 橋本 修
セッションID: 12C-01
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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電子回路の実装が高密度化することに伴い、プリント板上に複数電源の供給や、電源系の分離のために複数の電源プレーンを設けることが一般的となった。この複数の電源プレーンの存在により、プリント板からの不要輻射の発生メカニズムは一層、複雑となった。 そこで、複数の電源プレーンがある場合の輻射発生メカニズムを実験的に検討し、その結果、電源プレーンの共振による輻射が支配的であることを確認した。そして、グラウンド-電源-グラウンドとした上に縦方向の配線を設ける層構成を開発し、本層構成が輻射をほとんどピークが発生しない程度にまで低減できることを確認した。
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伊神 眞一
セッションID: 12C-02
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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高速差動信号を電源グランド内層に配線するばあいについてEMI放射の特性をモーメント法による数値実験により解析した。差動配線のバランスが崩れた場合には内層に置いたことにより平行平板共振が発生する。アンバランスを起こす各種要因について解析を行ない、比較する。バイパス接続により共振を抑制する方法とビルドアップ基板を想定し差動信号線をビアも含めて外層に配置した場合とのEMI放射特性を解析し、それぞれの手法を比較検討した。
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赤澤 徹平, 豊田 友博, 王 志良, 豊田 啓孝, 和田 修己, 古賀 隆治
セッションID: 12C-03
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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多層プリント回路板の電源-グラウンド共振は放射EMIの一要因となっている．本報告では多層プリント回路板の一般形状の電源系の共振解析を目的として，スリットを持つ電源-グラウンド層間の平行平板共振の高速解析法について示す．今回，スリットを持つ電源-グラウンド層についてスリット部をインダクタンスモデルとしてセグメンテイション法を用いて解析をおこなった結果，測定値と解析値の良い一致が得られた．
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渡辺 哲史, 岸本 正典, 藤原 博史, 和田 修己, 古賀 隆治
セッションID: 12C-04
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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一般的に、電磁放射の大部分を占めているのはコモンモード放射である。このコモンモード放射は様々な原因で発生すると考えられえているが、その要因の一つとして、グランド面が不完全であることが挙げられる。近年のプリント回路基板で多用されるマイクロストリップ構造では、帰路となるグランド面が重要な役割を果たしており、この幅が狭い場合には大きなコモンモード電流を生じる。我々は、これまでにコモンモード電流の発生メカニズムを電流配分率と呼ばれるパラメーターを用いて予測する手法を提案し、単純な形状のプリント回路基板において、予測と測定値が一致することを確認した。今回は、複数の形状変化を伴うやや複雑なグランド形状の場合についても同じコモンモード放射の予測手法が適用可能であることを示す。
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奧川 雄一郎, 越地 耕二
セッションID: 12C-05
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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今日、高度情報化社会を背景に携帯電話をはじめとする無線通信の普及が飛躍的に進んだ。しかし、このことにより周波数資源の枯渇が問題となっている。さらに、最近は高速通信を行なうために広帯域での通信が盛んになりつつある。そこでこれらの問題を解決するために、我々は未利用の広大な周波数帯域を有するミリ波帯通信用のアンテナとして誘電体ロッドアンテナについて、解析と評価、検討を行ったので報告する。
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馬淵 雄一, 中村 篤, 福本 英士
セッションID: 12C-06
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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電子化が進む自動車において、車載電子機器からの不要電磁放射によるラジオノイズが深刻な問題となっている。ラジオノイズは、LSI内部の高速スイッチング動作による高周波電流が原因で発生する。そこで、電磁界シミュレーションによる車載電子機器のEMC評価技術を開発している。本開発技術は、車載電子機器を対象とし、FMラジオ周波数帯域においてラジオノイズの発生要因となる高周波電流を予測評価するものである。実製品レベルの複雑形状プリント回路基板にも対応可能な解析技術を開発しており、これを報告する。
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日下 紀之
セッションID: 12C-07
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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GHz高速伝送回路では基板上のICからICにつなげる伝送線路の伝送時間t
pdはパルス立ち上がり時間t
rに比べ、非常に長い時間になってきた。t
pd間、伝送路に流れる電荷量QはQ=it
pd=V
ddt
pd/(Z
0+Z
on)となる。ここでZ
0は線路の特性インピーダンス、Z
onはドライバトランジスタのオン抵抗である。電源グランドはレシーバ負荷に対応する前に、これらの電荷のチャージとディスチャージをしなければならない。即応性のある電源グランドは、信号線路t
pd以上の長さを持ち、Z
0より小さな特性インピーダンスZ
pを持つ電源グランドをペアとする伝送線路をドライバにつなげればQに対応する即応性のある電源が得られる。そこで、ドライバ・レシーバ間の高速伝送に関する電源線路の特性を調べるために2〔ns〕の立ち上がり時間のトランジスタに接続したマイクロストリップ線路（共に差動用、シングルエンド用）において、電源グランドの揺らぎ、伝送線路の送端・受端波形を観測することにより、高速デバイス採用時の基板設計の最適なありかたを導くことを目的とする。
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山口 政隆, 倉持 悟, 高野 敦
セッションID: 12C-08
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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小型化・高密度化が進むエレクトロニクス機器に求められる高周波特性は、そのまま実装基板の持つ特性に対しても厳密に要求される。このような要求の中で特に問題とされる、微細配線を有した実装基板における高周波信号の伝送損失は、配線断面積・配線形状・絶縁材料の電気的特性等に大きく影響される。今回は微細配線を流れる高周波信号の伝送特性について、主に表皮効果・損失寄与成分等について電磁界シミュレータを用いた考察を行い、実測結果と比較し考察を加えた。
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丹治 史裕, 高橋 丈博, 作左部 剛視, 澁谷 昇
セッションID: 12C-09
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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正弦波を用いたTDR法により線路の特性インピーダンス測定を測定する方法を開発している．本手法では正弦波のバースト波形を線路に入力し，反射波形を解析することによって特性インピーダンスの位置・周波数依存性を測定する．現在までに，実験的に本手法の有効性を確かめているが，波形の処理が不十分であった．今回，ウィーナーフィルタを利用し，反射波形を分離してインピーダンスに変換する処理を組み合わせ，解析精度の向上を図ることができた．
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野村 英明, 越地 耕二
セッションID: 12C-11
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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近年、電子機器の高周波化に伴い、機器内の受動素子は非常に高い精度が要求されており、さまざまな検討がなされている。しかし、受動素子をマイクロストリップ線路に実装する際,それらの接合部分のインピーダンスマッチングがこれまで十分に考慮されていなかった。そこで我々は、その接合部分のインピーダンスマッチングを取り、その場合のランド形状ついて最適化のための検討を行った。
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大森 寛康, 飯野 良一, 池田 剣志郎
セッションID: 12C-12
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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高周波半導体パッケージでは，FCバンプ，BGA半田ボール等の配置が電気特性に影響を与えると考えられる．そこで，本稿では，その影響を定量的に把握する為に_丸1_ビルトアップ基板にフリップチップ実装を行なった場合，_丸2_ビルトアップBGAをPCBに実装を行なった場合，_丸3_ビルトアップBGAにフリップチップ実装をし，更にPCBに実装した場合，_丸1__から__丸3_においてシグナルピンに対するGNDピン数，またはGNDピン配置を変えた状態で伝送特性の変化について測定とシミュレーションを行なった．その結果，GNDピンは，シグナルピンに隣接して2個以上配置しないと，安定した高周波特性を得ることができないことが判明した．また，伝送経路の途中で波形の測定を行い，主にどの部位で波形が乱れるかを明らかにした．
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堺 淳, 井上 博文, 古谷 充, 中瀬 康一郎
セッションID: 12C-13
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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インダクタに近接して配置される部品がインダクタに与える影響について、実験による評価を行った。実験では誘電体上にスパイラルインダクタと平面電極を形成し、インダクタの特性をネットワークアナライザによって測定した。この実験により、平面電極をスパイラルインダクタに対向して配置することによりインダクタの素子特性が劣化することを示した。さらに、この平面電極がインダクタに与える影響は、平面電極にスリット状の開口部によって低減できることを示した。
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上坂 政夫, 八木 茂幸, 松岡 宏幸
セッションID: 13A-01
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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我々は、耐銀移行性、打抜加工性に優れた、鉛フリー半田実装時の高温リフローにも十分な高耐熱性を有するＦＲ_-_１材料「ＰＬＣ_-_２１４７ＲＦ」を開発した。従来のＦＲ_-_１材料の耐熱性では、鉛フリーはんだリフローに対応できないと言われてきたが、「ＰＬＣ_-_２１４７ＲＦ」は鉛フリーはんだでの２回リフロー実装を実現した。本報告では、鉛フリーはんだリフロー対応ＦＲ_-_１材「ＰＬＣ_-_２１４７ＲＦ」の特徴を述べる。
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川原 央也, 大谷 英勝, 本間 敬之, 沖中 裕, 逢坂 哲彌, 大久保 利一, 中村 清智, 塚本 健人
セッションID: 13A-02
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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我々はワイヤボンディング法において、種々の金めっき条件により金めっき膜のワイヤボンディング特性が変化することを報告している。今回の発表では、下地触媒型無電解浴から成膜した金めっき膜について、ニッケル／金2層めっきプロセスの検討を行い、ボンディング特性の向上を試みたので報告する。
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池田 慎吾, 赤松 謙祐, 縄舟 秀美, 水本 省三, 出来 成人
セッションID: 13A-03
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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電子部品のさらなる高密度・高多層化が予想される今日、配線遅延の低減、電気信号の高速伝送などの要求を満足するためにICの層間絶縁膜に有機膜を採用する方法が有力視されている。ポリイミド樹脂は優れた物理的・化学的性質を有しており，LSIの層間絶縁材料としても注目されている。我々は，ポリイミド樹脂の表面改質（KOH処理によるイミド環の開裂に伴うカルボキシル基の形成）、イオン交換反応による銅(II)イオンの交換吸着、および吸着銅(II)イオンの水素還元処理のプロセスにより樹脂表層部にナノサイズの銅微粒子を形成させ、無電解めっきによる銅薄膜形成過程を経て高密着強度を有する銅薄膜を樹脂上に形成することに成功した。 本研究では、銅ナノ粒子分散ポリイミド薄膜の微細構造（改質層厚み・銅微粒子サイズ）に及ぼす樹脂の表面改質条件（濃度・温度・時間）の影響および銅めっき皮膜との密着機構について検討した結果を報告する。
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柴田 耕次, 米田 直樹, 大西 重克
セッションID: 13A-04
発行日: 2003年
公開日: 2003/10/14
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ガラスセラミック（LTCC）多層基板は、その優れた高周波特性などから携帯電話、ブルートゥースをはじめとする通信機器部品や、耐熱性、高信頼性が要求される自動車電装部品などに使われております。
ますます加速する小型化、コストダウンの要求に対応する手段として、現像型導電性ペーストの特徴を生かしたマイクロビアの層間接続工法を提案します。
本工法は溶解型溶解型ビアペーストを用いマスクレスでビア充填し、次いで、導電性ペーストをパターン形成します。この工法によりマイクロビア穴埋め工程を簡略化すると共にマスク位置決めを不要としました。
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