フォーカルプレーンアレイ(焦点面アレイ) / IR センサーアセンブリ

フォーカルプレーンアレイ (Focal Plane Arrays; FPA) は 2 次元構造ピクセルマトリックスセンサーで、赤外線検出や X 線検出用途で、光学系の焦点面に利用されます。

FPA は、サーマルカメラ、天文観測機器、検査システム、医療用画像機器、ボロメータ、武器誘導システム、その他、様々な電磁波スペクトル範囲の現象を可視化する為の測定機器として使われています。

FPA として設計されたセンサーの多くは外形が比較的大型で、小さく独立した検知領域が特徴的な他の種類のセンサーとは対照的です。正確な動作の為には、ピクセルと読み出しユニット(1つまたは複数のリードアウトチップ= read-out chips; ROCs または ASICs) の接続を確立する必要があります。多数の高密度のピクセル/バンプ、極小バンプサイズと極小ピッチなどの接合が技術的な課題であり、高精度で多様なボンディング装置とアプリケーションサポート技術が必須です。


    • 多数個のバンプ、高密度なバンプ、極小バンプおよび狭いピッチ幅に対応したピクセル接続の為の高精度ボンディング技術
    • 平滑度と平坦性の要求が高い
    • バンプ数とバンプのサイズに比例した水平移動を抑止する為の大きなボンディング荷重
    • 均一な加熱制御方式を採用し、必要なボンディング荷重を減らす
    • 高解像度光学系と表示視野の拡張: 小さなバンプ ≤ 5μm に係わらず大型センサーの領域を視認する
    • パーティクル汚染を避ける為のクリーンルーム環境下での作業
Laser bar bonding on heat sink

多数個のバンプ

Laser bar bonding on heat sink

ファインテック社のソリューション

柔軟な技術

同一平面上のバンプ接続を容易にする為の一般的な方法は、「コイン」バンプです。コイニングと呼ばれますが特別なツールを使用して、すべてのバンプを僅かに平坦化して、同じ高さに加工する事を意味します。

バンプ材料(インジウム、金、金/錫、錫/銀/銅)、画素数、センサー外形の大きさ、その他の変数に応じて最適な接合技術を追求し、時には多くの異なった接合結果を検証する事になります。

タックボンディングは主として中間工程、時には最終工程として使用されます。タックボンディングの最中にはバンプ同士が低温度(バンプは溶融されません)と高荷重で相互に作用します。バンプの融解による安定した接続を確立する必要がある場合は、リフロープロセスが追加されます。温度と荷重により拡散過程で相互材料が接合される場合は熱圧着ボンディングとなります。

その他には熱制御による共晶はんだの方法があります。この手法により、接合荷重を抑えることができます。また、専用処理ガス(ギ酸噴霧等)の使用により、様々な還元プロセスを実現する事が可能です。この方法はインジウムのバンプの処理には欠かせない方法です。

高精度ダイボンディング装置 FINEPLACER® シリーズは、モジュールシステムの採用により各種の実装アプリケーションに柔軟に対応致します。


大荷重ボンディング、加熱プレートの最適化、卓越したピックアップツール設計

アクティブ領域とエッジ領域


プレースメントアームに統合されているボンディング荷重モジュールは最大 500 N、さらに高い荷重も特別仕様で提供致します。

ファインテック社は、大きなボンディング荷重を生み出すのに最適化された、強化型の加熱プレートを提供しています。精度の高い平坦化設計により、ボンディングプロセス中に横方向に発生した荷重(ドリフト)による接合結果に悪影響を及ぼす現象を最小限に抑えます。基板は真空保持機構により、常に加熱プレート上に安定して保持されます。不活性ガス接合用のプロセスガスモジュールについては、オプション機能として利用可能です。

また、接合ソリューションの一部であるピックアップツールは、デバイス種類や基板形状に応じて個々に設計されます。デバイスと基板の接合時の平滑性を確保する為に、ピックアップツールに特殊な平行調整機構を提供する事も可能です。

ビジョンシアライメントステムと光学系シフト

非常に小さなバンプ (≤ 5μm) と基板の位置合わせには、高解像度なアライメント光学系が必要になります。 FINEPLACER® シリーズのビジョンアライメントシステム (VAS) により、超微細構造を可視化することができ、同時に多彩な照明オプションを使用する事が可能な為、素材や表面状態に依存しない、最適な光学情報設定を併用し、デバイスと基板のアライメントを容易に行う事が出来ます。

もう一つの技術的な課題は、検出部が小型化する事(高解像度光学系の要求)と、センサーエリアの大型化する事(センサー部分及び ROCs の位置合わせ時の大きな視野の要求)です。ファインテック社の光学系シフト機能により、この相反する要求に対して最適な方法で対応致します。


FINEPLACER® シリーズ 高精度ダイボンディング装置

高精度ダイボンディング装置 FINEPLACER® シリーズは、モジュールシステムの採用により各種の実装アプリケーションに柔軟に対応致します。

装置の基本性能の特色としては

  • 自由度が高いオートメーション機能
  • 光学解像度が高い、そして
  • 高精度な実装精度を実現

御社のアプリケーションに即した最適なシステム構成をご提案させて頂きますので、製品概要をご検討頂き、弊社の営業窓口にお問い合わせ頂きたくお願い致します。