2003 ICEP開催報告
Session Summary

   今回のInvited Speechは、昨年IMAPS North Americaの会長に就任されたP. Barnwell氏 とドイツのE. Zakel氏のお二人にお願いしてあった。しかしながら、イラクの戦争とSARSの影響で、海外からの参加者が相次いでキャンセルされるなか、当セッションもZakel氏の参加がならなかったため、急遽JIEPの傳田名誉顧問が代役に立たれ、ヨーロッパの事情に通じておられるBordeaux大学C. Zardini先生の協力を得て、Zakel氏の資料をそのまま使っての講演が行われた｡
   P. Barnwell氏の講演は、IMAPS NAが発展していくために当面解決しなければならない、会員増強や財政上の課題と会の発展方向について、我が国の学会としての活動方向に対しても示唆に富んだ情報が提供された。
   Zakel氏の論文は、ご自身造詣の深いフリップチップ技術に関するもので、スマートカードやペースメーカーなどの医療用の応用など、ヨーロッパでの応用展開につき興味ある紹介がなされた｡

若林　信一(新光電気工業)

ページのトップへ▲

   イラク戦争やＳＡＲＳなど、当初予期せぬ事態のため海外からの参加予定者の欠席通知が届く中での幕あけとなった２００３ＩＣＥＰの初日第一セッションの"Advanced Packaging"は、それでもセッション会場の席がほぼ埋まる状態の参加者を迎え、予定通り８件の発表(内２件はＵＳＡ、台湾からの発表)をすることができた。
   ユニークな半導体素子の組立工法、基板の微細化対応のためのレーザ加工技術、リードフレームの微細化のための金型技術、Wafer Scale Integrationのための効果的設計手法の提案、低温Si接合技術、Chip on Film、銅／感光性BCB多層構造基板と多岐に亘る内容の発表があり、活発な質疑が繰り広げられた。OHPに代ってPCを用いた発表が定着し、動画像なども紹介され、年々発表テクニックの向上と共に内容の充実が感じられた。

西田　秀行(インターナショナル・ディスプレイ・テクノロジー)

   本セッションでは、テスト用プローブ関連が２件、ＬＣＤのリペア、ノイズ低減用キャパシタ、CMOS回路基板のオープン検査方法、はんだ接続部形状可視化、パッケージ熱設計が各1件であり、他にペースト印刷モニター方法の１件は発表キャンセルであった。
   LIGAプロセスを用いた検査プローブチップの発表は半導体プロセスを適用したという点で興味深く、実装と半導体のプロセス技術の垣根が今後無くなっていく可能性を示唆している。Design, Testing は共に、開発期間短縮化、低コスト化に重要な技術であり、今後とも益々の斬新なアイデアの提案が望まれる。

北城　栄(日本電気)

ページのトップへ▲

   本セッションは、当初４件のエントリーから２件のキャンセルが発生し、２件の発表となった。１件は招待講演で、内容は高周波化が加速されている現状を反映して、高周波領域における基板特性と、半導体パッケージ用基板の必要とされる特性について説明、各メーカの半導体パッケージ基板の特徴を紹介された。基板を設計する上で高周波用途での基板特性を向上させるための材料、配線構造を含めた基本的な考え方から、各メーカのパッケージ基板構造を例にとり具体的な構造の紹介、最後には理想的な配線設計指針まで言及された発表であった。
   ２件目は、現在の社会事情にマッチした環境問題における配線板のリサイクル化を推進するための発表者オリジナルなコンセプト（ＬＣＲ(Least Consumer Release)）の紹介であった。発表内容はSkeleton Circuitなどのかなり斬新な提案が含まれており、実現にはかなりの課題が予想されるが、１つの切り口として興味深い内容であった。　今後、このような環境に関連した研究発表が多く取り上げられていくことは好ましいと思われる。

岡　誠次(三菱電機)

   内容は、ディスプレイの封止樹脂材料とその塗布関連１件、及び光通信関連３件であった。封止材料では、紫外光や温度により極めて劣化の少ない改良樹脂の特性、更に真空中での封止樹脂塗布方法とその性能が報告されている。光通信関連３件は、オプトリンクデバイス関連が２件、光通信基板の電磁放射輻射関連１件である。オプトリンクデバイスのスイッチアレーに関しては、主要なスイッチ部の構成（駆動部カンチレバー部やミラー作成）に半導体加工技術などを組み合わせた斬新な発想が報告されている。また、スプリッタモジュール関しては、ＰＬＣ（planar lightwave circuit）チップを用いチップ両端にＵ-groove（溝）をレザーマイクロマシーンにより加工し、オプトファイバーの直接接続を可能としたものであり、損失に関する性能が報告されている。電磁放射輻射分析では、ﾊﾟﾜｰﾌﾟﾚｲﾝとｸﾞﾗﾝﾄﾞの分離有・無について高周波１（ＧＨＺ）までのデータ収集と分析が報告されている。

吉田　信也(職業能力開発総合大学校)

ページのトップへ▲

   合計４件の発表があった。　最初の発表は大阪大学のJone－Min Kim氏の発表で、光学素子の正確な位置合わせに樹脂のセルフアライメント力を利用しようとするもので低価格の実装には有効な手段になろう。２件目はシンガポールのInstitute of Microelectronicsからのものであったがキャンセルになり、宮代氏が代読された。内容は最近のCu配線低ε樹脂の上へのワイアボンディングのボンディング条件に関するもので破壊の条件を調べるものであった。３件目はフィンランドからのものでパッシブ部品の導電性接着剤を用いたマウントプロセスに関するものであったがキャンセルになった。代わりにTechlead　のBauer氏からフレキに開けたスルーホールへの半田の毛細管現象を利用した新しい層間結合方法について特別発表があった。４件目は大阪大学Yasuda氏の発表で、還元性の樹脂をバインダーとしてIn-Su共晶粒子を入れたペーストによる接続に関するもので、興味あるものであった。　
総じてレベルの高いセッションであった。

塚本　勝秀

   薄膜堆積技術３編と実装技術１編が報告された。
   (1)次世代用のプリント回路板の構成方法を示唆するZnO層(100nm)とCu層(20nm)の多重層を化学的プロセスにより堆積する構成方法が提示された。Cu層間のZnOの絶縁抵抗は1010Ω以上と高抵抗で、Cu層の抵抗率はバルクの２倍程度で極めて低かった。線幅5μmで実験され、三次元回路および埋め込み部品を伴う薄膜プリント回路の実現が期待される。
   (2) RFマグネトロン反応スパッターリングによりセラミック基板上で作製されたTaNx薄膜抵抗器の特性が報告された。N₂やArガスの流量を変えることで正負にTCRが調整される。膜はTaNとTa₂Nの混合物であった。
   (3) 故障したLSIフリップチップの取り替えが可能なアンダーフィル材料の開発例が報告された。部分交換で済むため基板破棄が最小限に止まる。
   (4)LSIの相互接続にDCスパッタ－リングのCuを、絶縁膜に低ｋポリイミドを使用することでRC時定数の低い多層構造、マイグレーションの向上に有効なデータ例が報告された。

金子　郁夫(武蔵工業大学)

ページのトップへ▲

   半導体素子の多機能化、高速化が進む中で、その性能を十分に発揮するため、基板に対して配線の微細化、高機能化、高信頼化の要求がさらに強くなってきる。本セッションの内容は、まさにこれらの要求に答えたものであった。不良発生状態の解析およびその発生メカニズムの理論的な解析によりはんだ耐熱信頼性の改良を図った（住友３M・川手氏）もの、つづいては、新規多層配線接合技術（住友ベークライト・原氏）やエッチング因子解析と配線形成技術(日本IBM・林氏)の配線微細化に関するもの、さらには高速化のための受動素子基板埋込み技術(三菱電機・内海氏)(新光電気・堀川氏)の発表等、いずれもパッケージや製品設計を行う上でキーとなる技術であり、今後の実用化に向けた展開が期待されるテーマであった。各発表後も製造プロセス、解析方法、設計と多岐に渉る討論も活発に行われ、聴講者の関心と期待が感じられるものであった。

宝蔵寺 裕之(日立製作所)

   本セッションは、部品搭載ボードレベル熱解析が２件、温度サイクル予測、落下予測、曲げ試験予測などの信頼性評価関連が４件であり、内２件は発表キャンセルであった。ボードあるいは筐体レベルでの簡易熱解析手法が望まれている背景には、機器の熱密度の向上と、機器の製品サイクルの短縮化があり、実用的な手法の提案が望まれる。
   信頼性については、鉛フリー接続部のシミュレーションの発表が増えてきており、製品への鉛フリー適用の増加に伴って、これに対応した寿命予測技術も早期の確立が望まれる。

北城　栄(日本電気)

ページのトップへ▲

   ２件の発表キャンセルがあったが、ＴＢ４－６中国清華大学、Ma先生にＴＡ４での発表をお願いし計5件の発表が行われた。1件目は岡山大学近藤先生が、ＡＳＥＴ3次元チップパッケージの要となった高アスペクト比ビア穴銅メッキ条件および添加剤の最適化と工程時間短縮の成果を、2件目は松下電工澤田氏が、大気圧中プラズマジェットによる洗浄・表面改質がＮｉ／Ａｕメッキ及び５０μ径ビア銅メッキの品質を向上させた事例を、３件目は東レリサーチセンター伊藤氏が、Ｓｎ－Ａｇ－ＣｕはんだとＮｉ－Ｐ／Ａｕメッキ接合部の破断強度はＮｉ拡散によるカーケンダルボイドに影響されるという研究成果を、４件目はマイクロエレクトロニクス研究所Ｇａｎｅｓｈ氏のバンプ付きウェハー薄型化に必要な要素技術、最後にMa先生の実故障事例に基づく信頼性向上の要と続き、いずれも今後の実装技術の発展には欠かせない有益な研究成果・意見交換の場となった。

児玉　靖(日本アイ・ビー・エム)

   本セッションには、合計６件の投稿があった。
   まず、高速デ－タ伝送に対応する伝送線路の特性解析（２件）としては、多層基板内のストリップ線路およびマイクロストリップ線路の高周波特性解析、差動線路の曲がり部の伝送特性と磁界分布解析の発表があった。次に、ＥＭＩに関する発表（２件）は、準差動伝送を用いたＥＭＩの低減方法に関する研究、ＥＭＩ設計のためのディジタルＩＣのモデリングに関する発表であった。さらに、ＥＳＤ抵抗とボンディングワイヤに大電流を流した場合の熱解析や、接合部の信頼性に関する発表があった。電気特性解析から熱解析、信頼性解析まで幅広い内容のセッションであった。

日浦 滋(東芝)

ページのトップへ▲

   セッションは最終日の早朝にもかかわらず、開始時で６０名程度、終了時で８０名近い参加者があり盛況であった。３次元パッケージ技術に関する注目の高さが伺えるセッションとなった。
   セッションは、オムロンの正井氏が「ＭＥＭＳデバイスのウエハレベルパッケージ」について、フジクラの中村氏が「シリコンに高密度な貫通電極を形成する技術」について、セイコーエプソンの宮沢氏が「ダイレベルでの３次元積層パッケージ技術開発」について、超先端電子技術開発機構の秋山氏が「３次元積層ＬＳＩにおける超音波ボンディング技術」ついて、米国テセラ社のMitchell氏が「折りたたむ構造の３次元マルチダイパッケージ」についてそれぞれ発表された。
   いずれの発表においても、最先端のパッケージ技術の研究開発状況が報告され、発表後の質疑応答も活発に行われた。
   今後期待されるパッケージを討議した有意義なセッションであったと考える。

佐藤　知稔(シャープ)

   このセッションはここ数年続けている鉛フリーのセッションである。今年は全部で５件と例年より若干テーマ数が少なく、鉛フリーも落ち着いてきた感がある。
   1件、香港からの発表者が参加できなくなったが、代わりにMaryland Univ.のM.Pecht先生から鉛フリーに関する、Patent　Issuesの話題提供があり、全体のプログラムはほぼ計画通り進んだ。
   鉛フリーの実用化は数年前の計画に比べて、現在やや遅れているが、着実にデータ採取は進んでいる。
   今回は低温化鉛フリー材料としてのスズー亜鉛系材料への取組と、現在鉛フリーの実用化で最も有望視されているスズー銀系の接続強度の解析が主なテーマであった。
   早朝からのセッションであったが約50人の参加を得て、熱心な討論があった。

澤井　秀夫(トーテック)

ページのトップへ▲

   「電子実装用高導電率接着剤の特性」（Jeong氏ほか）では、キュアリング時間が増すほど、溶媒の蒸発、架橋密度増加などにより電気抵抗が減少すること、ポリマー量が増すほど接着強度が上昇すること、などを報告した。
   「プラスチックコアはんだボールの信頼性」（Okinaga氏ほか）では、ジビニルベンゼン系架橋した共重合体をコアとするはんだボールが従来はんだに比べ破壊抵抗が高い上信頼性に優れること、および上部と下部基板の間のギャップを維持するのに優れることを明らかにした。
   「液晶ディスプレイ入力リード用異方性導電性フィルム」（Fujiwara氏ほか）では、開発した新規の導電性薄膜がテープキャリアパッケージTCPとPWBとの接合を可能とすることを示した。
   「SiC/Al複合材料の接合」（Nakata氏ら）では、SiCAl/Al複合材料の破壊強度がSiC/Al複合材料のそれを凌駕することを確認した。

大塚　正久(芝浦工業大学)

   本セッションは今回より新たに設けられたセッションで、受動素子内蔵や高周波帯域の伝送特性等の優れた特徴により移動体通信機器の小型化に寄与しているLTCC（Low Temperature Co-fired Ceramics/低温同時焼成セラミックス）に関して、材料、内蔵素子、アプリケーションに関して4件の発表が行われた。
   HeraeusのP. Barnwell氏からは焼成時に拘束層を使用しない「自己拘束」を特徴とする平面方向無収縮LTCC基板の技術について、武蔵工大の赤羽氏からは鉛代替材料としてRuO₂粒子を用いた厚膜抵抗体について、ノキアの花輪氏からは基板の内層に形成する受動素子の設計構造と自己共振周波数による特性評価について、京セラの古久保氏からは有機プリント基板に近い線膨張係数を有する材料の高速デジタルデバイス用途への応用についての発表が行われた。今後の高周波帯域の利用の進展に伴い、本セッションの更なる充実が期待される。

植垣　祥司(京セラ)

ページのトップへ▲

   このセッションは現在応用段階に入っているFlip-chipのコーナーであり、関心の高さを裏付けるように聴講者が多かった。
   TechLeadのBauer氏より基板とFlip-chipの同時進行により、低価格、ハイスピード、インピーダンスの向上ができる方法を示唆された。
   台湾のBridge SemiconductorのLin氏よりウエハーレベル、スタックICに有用なメモリーデバイスに適したバンプレスFlip-chipについて述べられた。
   デンソーの棚橋氏より実装時のフラックスによる種々の問題点を解決する方法が述べられた。特に、今後の鉛フリー用フラックスとしても関心が持たれた。また、ハイドロキシルへのコントロールが重要である点に関心が寄せられた。
   東レエンジニアリングの渡辺氏よりNCPによるフラックスレスのFlip-chip接合について述べられた。この方法であると、さらにファインピッチ化が容易にできると考えられ、鉛フリーに貢献できる。
   最後にナミックスの吉井氏よりボイドフリー用アンデーフィルにおいて、硬化剤の選択と基板表面の改善により達成できたとの報告があった。
   全体的に今後のFlip-chip発展の上で関心のある内容であった。

奧野　敦史(サンユレック)

   伝送速度2.5Gbit/sの光トランシーバに関する論文１件とポリマー光導波路を応用した光インタコネクションに関する論文３件の計４件が報告された。
   Agere Systems社の光モジュール部門を買収した米TriQuint Semiconductor社のS. Priyadarshi氏から2.5Gbit/sで80km伝送が可能なSFPトランシーバの設計と特性が報告された。SONET/OC-48向けに設計されたもので，DDM（ディジタル診断モニタ）機能を組み込んだ市場からの要望が強いSFPである。リジッド・フレキ基板の適用が実装技術上の特徴である。
   ポリマー光導波路を応用した光インタコネクションに関しては以下の３件が発表された。ジョージア工科大学のNonaka氏からは通常のFR4基板上に形成できるポリマー光導波路とこの光導波路にPDを埋め込む構造の提案と原理確認実験の結果，三井化学の塩田氏からはフッ素化ポリイミドのフィルム導波路によるVCSELやPDとの直接接続によるボード内光インタコネクション，また日本IBMの山田氏からはダイヤモンドバイト切削により作製したマスターから電鋳によりネガ型を作製し，この型をもとにUV硬化樹脂によるモールド法で経済的に光導波路を製作する技術。いずれも実用性，経済性を強く意識した内容であり，ボード内光インタコネクションも将来に向けた夢的な研究から実用に向けた着実な開発フェーズに移行してきたことを感じさせる。
   なお今年始めて，Optoelectronicsセッションが２つ設定された。光関係技術の発表が年々充実してきている証拠であり，本会議が光エレクトロニクス実装分野の主要な発表の場となりつつあることは喜ばしい。

安東　泰博(シグマ・リンクス)

ページのトップへ▲

   林英二氏(ルネサステクノロジー)の発表内容は有機基板を使った多ピンBGAの組立方法に関するものである。発表の主題は鉛フリーはんだとフラックスレスを可能にしたアンダーフィル材料であった。信頼性の高いパッケージを開発するに当たって使われた手法は理論的であり必要な項目を全て網羅している。
   桝本尚己氏(新日本無線)の発表内容は超音波ボンディングを使った新しいフリップチップ接合に関するものである。超音波ボンディングが小ピンのパッケージにおいては実用化の域に達したことを表している。
   西野俊彦氏(日本IBM)の発表内容は高密度パッケージサブストレートのコスト低減を微細回路作成技術の応用により高価なビルドアップ層を少なくすることにより実現した実施例である。高度な工程技術をうまく使うことにより原価の低減が可能なことを示している。
   FA4-1、FA4-5の２件は発表キャンセル。

前田　欣二(エム・ティー・オー)

   マイクロ波帯、ミリ波帯域に関連して提出稿が5件あり、実際に発表が行われたのは4件だった。数年前までの当該セッションにおいては携帯電話システムを意図したものが多数だったが、昨今これにとって変わり、高ビットレートのデジタル伝送システムを想定したものが多くなってきた。今回の発表では、従来の周波数帯域で用いられている実装の概念を、高周波・ハイスピードに拡張するにあたって発生する問題が指摘され、その解決への取り組みが発表されていた。インターコネクション、グランドビア、回路部品、部品構成な
どが実際に発表された。この分野においては、アナログ技術の中でも取り扱いが難しい高周波技術と、やはり取り扱いが難しいデジタル信号の高速処理とを両立しなければならない。昨今の経済の停滞のなかで、珍しく市場の成長が期待されている。それだけに、多くの研究者、技術者の一層の参加を促したい。

内木場 文男(日本大学)

ページのトップへ▲