半導体後工程(実装技術)について教えてください。その中での材料知識、化学知識の役割ですとか、現在の後工程(実装技術)の実状等、何でもよろしいのでよろしくお願い致します。

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A 回答 (1件)

この質問も管理人に連絡して統一されてはどうでしょうか?


あまりあちこちに関連した質問を出すのでは好ましくないではないでしょうか?

補足お願いします。
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この回答へのお礼

すこし関連をなくして違うように質問したのですが、結果的に同じになってしまいました。すいませんでした。以後気をつけます。ご忠告ありがとうございました。

お礼日時:2001/02/13 21:54

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Q半導体製造工程の酸化膜について

半導体製造工程に用いられる保護膜で酸化膜(もちろんチッ化膜が主だと思いますが)があるとおもいますが、熱酸化で作られた酸化膜とCVDで作られた酸化膜とは膜自体の性能といいますか、特性といいますか、やはり違うのですか?
違うとすれば、どう違うのですか?教えて下さい。宜しくお願いします。

Aベストアンサー

前回答者と一部重複しておりますが、私の認識している範囲で。

酸化膜 Siの中に酸素が拡散していくわけであり、良好なSiO2/Si界面をつくります(現在のMOSトランジスタの主流)。原子量比Si:O=1:2の理想的な酸化シリコンになりやすい。そして高温で形成されることから緻密。耐薬品性も良好(フッ酸によエッチング速度もCVDより遅い)。

CVD Si:O比は成膜条件に大きく依存。よって未結合の手も多数あり。その他の原子(反応ガスに含まれるH等)も多量に入る。すなわち欠陥の多い膜。したがってMOS用絶縁膜には向かない(でもTFT-LCDでは、その低温形成の特徴からMOSトランジスタに使われています)。耐圧も熱酸化より悪い。また保護膜で用いられる場合はアルカリ金属のブロックの目的でリンを混ぜた酸化シリコン(PSG)を使うことが多いと思います。

Q半導体実装の工法

半導体に関して勉強中です
半導体実装(フリップチップ)の工法(Au-Au)でUS接合と高温接合のそれぞれの長所、短所を教えて下さい。
それと携帯電話などのDSPモジュールのCCD素子をフリップチップ工法で実装することは可能でしょうか

Aベストアンサー

確認しますが、金金接合での「高温接合」ということはいわゆる
NCP(非導電性ペースト)接合
ACP(異方性導電ペースト)接合
ACF(異方性導電フィルム)接合
   等の事で宜しいでしょうか?(上記は金金に限らないのですが)
以下、これらとUS(超音波)接合で話をしますが、私の勘違いでしたらご容赦下さい。

 この部分はフリップチップ実装において、もっとも基本となる部分ですがこれから先まだ相当技術的な変化があり、あくまでも現時点での比較としてお話します。

US接合の最大のメリットは接合のタクトにあります。
NCPなどが通常数sec(2~5sec/チップ以上)かかるのたいし、USは0.5sec以下程度での接合が可能です。
また、金属同士の接合ですから強度もあり経年による劣化も少なく、又熱ストテスも少ないためフリップチップの接合としては非常に理想的なものであるのは確かです。
しかし、このUS接合には致命的な問題があり現在各社この打開に向け開発競争がされています。
致命的な問題とは、多ピンの接合に不向きであるということで、現状としては50バンプ以上の物は品質的に非常に課題が多いということです。
これは、ピン数が増えた場合、加圧力が分散するため1バンプあたりの加重が確保できないことと、仮に確保できても今度は全てのバンプに均等に加重しなければならず結果接合強度のバラツキが出るなどの大きな問題です。

結局、多くの場合ピン数が増えると(50~1000バンプ程度)はNCPなどの他の工法に頼らざるをえません。

NCPのメリットはこの多ピン対応に合わせ、狭隣接バンプに対応できるという大きなメリットがあります、現実的にこの工法を採用しているメーカーはとても多いです。
しかし、このNCPにもやはり重大な問題があります。
それは、経年による劣化の問題で、先のUSやC4が金属接合であるのにたいし、NCPはあくまでも接着剤による接触接合であり、ペーストの経年劣化の不良が即ICモジュールの品質劣化につながります。
また、NCP、ACP,ACFはそのペーストやフィルムの材料費も高くつくこと考慮しなければなりません。

結論ですが
現行としては50バンプ以下の物はUS工法が主流
以上はNCPなどの接着工法が主流という考え方で宜しいかと思います。

また、加熱方式にはC4がありますが、金金ということで説明は除外しましたが
必要であれば補足可能です。

CCDの件ですが、DSPモジュールにCCDというのがよくわかりませんが、CCDそのものは、フリップチップ工法で実装可能です。
ただし、受光面をどう確保するかとうあたりに工夫が必要ですが。

以上

確認しますが、金金接合での「高温接合」ということはいわゆる
NCP(非導電性ペースト)接合
ACP(異方性導電ペースト)接合
ACF(異方性導電フィルム)接合
   等の事で宜しいでしょうか?(上記は金金に限らないのですが)
以下、これらとUS(超音波)接合で話をしますが、私の勘違いでしたらご容赦下さい。

 この部分はフリップチップ実装において、もっとも基本となる部分ですがこれから先まだ相当技術的な変化があり、あくまでも現時点での比較としてお話します。

US接合の最大のメリット...続きを読む

Q小型DCDCコンバータの面実装品

小型のDCDCコンバータを調べていて気づいたのですがディップタイプ(リード端子をはんだ付けするタイプ)はモールドやコーティングしてある製品がありますが、面実装品になるとなぜかありません(せいぜいケースをつけてある程度)。
面実装品にした場合、コーティングすると何か問題でもあるのでしょうか?少しでも平らな個所があればマウンターで吸着できると思うのですが?

Aベストアンサー

通常、マウンタで部品を搭載した後にはリフロー炉に基板を投入しますが、DCDCコンバータの場合、複数の部品を組み合わせたモジュール部品であり、各々の部品は、はんだ付けで接合されています。
コーティングでは、先ず使用されるコーティング材の耐熱性がリフロー条件(共晶はんだ使用の場合で220~230℃)を満たさない事が多いのですが、仮に耐熱樹脂を使用した場合でも内部のはんだが溶融しない様、断熱性を確保する必要から樹脂の厚さを厳密にコントロールする等、作る側の技術課題が山積みになってしまいます。(挿入部品ならリードしか加熱しないし、寸法精度要らないし、構成部品の仕様変更も気楽に行えるし、どうせ1台の製品に1個しか使わない、しかも基板の端っこに載る部品なら人手で付けたら?と言う発想が作り手側を中心に業界全体に有ります。)この為DCDCコンバータに限らずモジュール製品で面実装部品は非常に希にしか見る事が出来なくなっています。

モジュール製品の中には水晶発振器の様にセラミック製のケースに入れる事で問題を解決している例も有りますが、元々高額品なので価格面で何とか折り合いを付けている様です。(1リール1000個で数十万円を一度に買ってもらえれば商売も成り立つと言うもの。)

また、マウンタでの吸着についても、部品サイズから考えて画像処理付の汎用マウンタで実装する事になりますが、重量・部品の寸法精度を考えるとマウンタ側も幾分かはカスタマイズする必要が有り、ある程度ノウハウを持ったユーザーしか買ってくれないのでカタログに載せても商売になりません。(特注するユーザーは、1品種を大量に契約・購入するので問題を纏めて解決するだけのメリットが有る訳ですが、一般ユーザーが望むのは「面実装」よりも「品揃え」ですよね、電圧とか容量とか...)

いっそのことDCDCコンバータも回路で作り込んでしまえば完全面実装化出来ますけど...メリット無いかな???

通常、マウンタで部品を搭載した後にはリフロー炉に基板を投入しますが、DCDCコンバータの場合、複数の部品を組み合わせたモジュール部品であり、各々の部品は、はんだ付けで接合されています。
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Qプリント基板加工工程での問題点

PWB(プリント・ワイヤリング・ボード)をコア材からプリプレグを挟み、プレス工程にかけ、感光・露光・エッチング・ドリル加工・レジスト処理等々の各工程で、さまざまな管理項目や、問題点があると思います。是非参考にさせて頂きたく、質問を掲載させていただきました。「サブトラクティブ法」の1.6t、4層、FR-4の場合でお願いいたします。
また、ドリル径0.4の場合、加工する時のPWB重ね枚数や、送りSpeed、回転数等々も宜しければお願いいたします。
プレスのノウハウがあればお願いします。1次、2次のプレス温度・時間・圧力・プレス方式(真空or油圧)等々
細かくなってしまいましたが何卒よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

プリント基板の製造工程の説明って言葉にするといくらスペースがあっても説明できない程複雑で長く、しかも各社ノウハウがあるので、思うような解答は得られないかと思います。
基本的な事ではありますが、参考URLをご覧になってください。
穴明けその他については、参考URLの会社に質問などしてみれば、一般的なことを教えてくれると思います。

http://www.stella.co.jp/electro/electro.htm

参考URL:http://www.nodascreen.co.jp/jp/print/main4.html,http://www.stella.co.jp/electro/ele_list.htm

Q半導体のシリコン基盤について

感想酸素中でのシリコン基盤の酸化速度定数が2×10^-2(μm^2/hr)である時、0.1μmの酸化膜を形成するのに要する時間と、同一温度でさらに1.5時間参加した時の参加膜厚を求めたいんですけれど、自分の回答では
  t=(0.1μm)^2/(2×10^-2μm^2/hr)=0.5hr
  厚さXo=((2×10^-2μm^2/hr)×(1.5+0.5)hr)^0.5=0.2μm
と回答したのですけど、合っているのでしょうか?

Aベストアンサー

熱酸化の機構は、Deal-Groveの式で説明できるので、酸化膜厚をx 、酸化時間をtとすると、
x^2+Ax=B(t+τ)
AとBは、温度、酸化雰囲気、酸化面方位などできまる定数、τは酸化初期の速い酸化に対する時間補正項です。
酸化初期( t<<A/(4B) )の時、SiO2形成反応律速で、
x≒B / (A(t+τ))
酸化後期( t>>A/(4B) , t>>τ )では、SiO2内へのOやOHの拡散律速になっているので、 
 x^2≒Bt
となります。

ご質問の条件では、酸化後期の反応のようなので、単位(秒、分、時間、m、μm、nmなど)が間違っていないのならば、問題ないです。


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