熱圧着ボンディング

熱圧着ボンディングは、ワイヤーボンディングやフリップチップボンディングで用いられます。延性のある材質、即ち金ワイヤーで作成されたスタッドバンプなどに対するがコンタクトが必要です。実装基板側、実装デバイスの両方にコンタクトは配置されます。実装される側には平坦性、同一の材質、ボンディングのし易さが求められます。

熱圧着ボンディングは、コンタクト材質の液状化を必要とする事なく、許容できる機械的な安定性、適度な硬さ、最適な伝導性を保った接合を形成します。特にフリップチップボンディングには優れた接合方法であり、このボンディングプロセスは RF 特性を改善します。

    • デバイスに対してボンディング荷重と温度を同時に制御する必要がある
    • 基板加熱を最小化し、ボンディング荷重による形状変化抑える
    • 高低差のある温度範囲に於いて、加熱エリア内の熱膨張を抑制する (温度補償材質の接合に対する高度な制御が必要とされる場合)
    • 熱的、機械的に安定した加熱モジュールが必要
    • 非常に薄く、かつ脆い材質に対しても、大型でバンプ数の多いデバイスと同様に、ボンディング荷重を精度良く、安定して制御する必要がある
    • デバイスと基板間で、ミクロンレベルでの平坦度制御が必要 (バラツキを補償し検出できるセンサーとツールの最適化が求められる)

Au stud bump, magnification 300x, ø ≈ 50 µm

金スタッドバンプ、300 倍、約 50µm 径

ファインテック社のソリューション

熱圧着ボンディングの理論

熱圧着ボンディングの理論


熱圧着ボンディングを形成する為には、デバイスと基板に対して最初の加熱で約 300℃ 必要で、その後に決められた値にて数秒のボンディング荷重を実施します。 拡散溶接により接合部が形成され、直後に接合負荷が発生します。


熱圧着ボンディングのパラメータ

金レイヤー上のスタッドバンプ


金 (Au):
T = 200 … 320ºC
F = 0.1 … 0.7 N / バンプ

インジウム (In):
T > 60ºC
F = 0.02 N / バンプ


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