光インタコネクションモジュール用の小型光路変換コネクタを新規に開発した。3次元光導波路を使用したコネクタは, コネクタ内部に形成された多チャンネルのコアがミラーで光路変換した構造を持つ。また導波路コアをデバイス表面まで作製したので, マイクロレンズを使用せず光学デバイスと効率よく光結合できる。試作したビッグテール型コネクタを使用して800Gbpsのスループットを持つ小型インタコネクションモジュール (AIP: Active Interposer) と2000万画素表示システム (EHD: Extremely High Definition Monitor) を作製した。開発した光路変換コネクタは多並列伝送に適し, 光インタコネクションモジュールの小型化高密度化に有効であることがわかった。

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ビルドァップ基板における低価格と高密度の両立を目指し, 薄膜ドライフィルムレジストを用いたサブトラクティブ法による微細配線の形成を, 実験と理論計算の両面から検討した。厚さ15μm, 10μmのレジストを用いた場合について, ライン幅/スペース幅が30/50, 27/43μm (銅厚20μm, アンカー深さ2.8μm) の配線の量産可能性を確認した。エッチング液が配線に沿った方向へ流れる場合について, 配線の形状を理論計算で求めた。理論計算から, 銅厚20μm, アンカー深さ2.8μm, レジスト厚15μmの場合において, 形成可能な最小ピッチを, 銅厚, レジスト幅, エッチング速度のばらつきの1次関数で近似した。

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光電気混載板の任意の光導波路コアから光入出力を可能とするマイクロミラーの形成方法を開発した。ポリイミド光導波路に対して斜めにKrFエキシマレーザを照射させることにより, 45度マイクロミラーが±1度の精度で形成できた。加工したマイクロミラーは平面ミラーではなく, コアの幅方向に対して凹面ミラーとなっていた。これは, 集光効果があるために, 90度光路変換を伴う光結合において, 非常に有利であることがわかった。得られたマイクロミラーの反射損失は約0.6dBであり, 実用レベルであることが示された。

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携帯機器用BGAパッケージのはんだ接続部強度向上に適したアンダーフィル実装構造確立のため, 機械的負荷や熱疲労に対するはんだ接続部強度に, 樹脂物性や塗布形状が及ぼす影響を実験と有限要素解析を比較して検討した。機械的負荷に対するはんだ接続部の断線強度は樹脂塗布によって塗布無し品より高くなるが, 高弾性樹脂では, 樹脂割れに対する強度が低下する場合がある。アンダーフィル樹脂の線膨張係数がはんだ材の約2倍であるため, 温度サイクル寿命は塗布無し品より短くなった。樹脂割れも考慮した機械的強度の向上には, フィレット形成と樹脂弾性率の適正化が必要であり, 温度サイクル寿命の向上には, 樹脂の線膨張係数をはんだの値に近づけるのが有効である。

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A high-speed bonding method with an ultrasonic bonding system has been investigated for bonding resin-coated Cu wire on electrodes of a high-frequency chip coil. A two-step amplitude method, which decreases the ultrasonic amplitude in the bonding process, was very effective for bonding the resin-coated Cu wire on Sn electrodes. In the method, the resin coating over the Cu wire is fractured by applying the bonding force. Moreover, subsequent ultrasonic applications cause Sn to embed into the resin-fractured area and join the Cu wire to the Sn electrodes. When the Sn layer covered the top of the wire, the maximum joint strength was obtained. On the other hand, when the bonding time was longer than optimal, the Sn layer that covered the top of the wire was removed from the top of the wire and the joint strength diminished.

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Efforts to reduce the size and increase the density of electronics devices have been accelerated. As one solution, ACF (Anisotropic Conductive Film) has drawn attention for its capability in advanced high density packaging. Though the manufacturing process is simple, the problem of open and/or short circuits occurs and no detailed analysis on this problem has been reported. In this paper, the deformation of conductive particles at ACF connection is studied in detail with TEM (Transmission Electron Microscopy) . The results are discussed with the numerical analysis. It is pointed out that the optimization of such process parameters as temperature and pressure is important. The advantage of combining physical analysis and numerical analysis is emphasized.

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We observed the space charge behaviour and internal electric field distributions of various insulating materials used in printed circuit boards, and found that internal charges move in aramid/epoxy specimens under a do electric field. The electric field near the surface of the specimen, therefore, was increased to more than twice the strength of the average applied field. The space charge profile was strongly influenced by the internal structure. Since the space charge profile affects the internal electric field distribution, the internal charge behaviour should be examined with respect to the design of the insulation of a printed circuit board.

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