ワイヤボンディング（技術書籍S1622）
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★ボイド発生・腐食・耐湿性劣化・剥がれ・断線・ワイヤ潰し・ワイヤの流れ トラブルの解明とＣｕワイヤの信頼性、プロセス管理技術を収録！！ |
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S1622書籍 Ｃuワイヤを中心とした ワイヤボンディングの不良原因と 信頼性向上・評価技術 ～Ｃｕワイヤの腐食対策と接続信頼性～ |
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《販売》企業研修協会 《発行》技術情報協会 |
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●発刊：２０１１年７月 ●体裁：Ｂ５判 （２７１頁、上製本） ●定価：８４，０００円(税・送料込) |
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【執筆者（敬称略）】 |
■大阪大学 田畑 晴夫 ■巴工業(株) 松田 洋明 ■新日本製鐵(株) 宇野 智裕 ■エスピーティー(株) 須藤 正一郎 ■日立化成工業(株) 江尻 芳則 ■メルテックス(株) 田嶋 和貴 ■関東学院大学 小岩 一郎 ■ﾊﾟﾅｿﾆｯｸﾌｧｸﾄﾘｰｿﾘｭｰｼｮﾝｽﾞ(株) 永留 隆二 ■(有) エー・アイ・ティ 加藤 凡典 ■TOWA(株) 大西 洋平 ■日立化成工業(株) 阿部 秀則 ■日立化成工業(株) 吉井 正樹 ■富士電機(株) 武井 信二 ■三菱電機(株) 上田 哲也 ■大分大学 今戸 啓二 ■(株)日立製作所 三島 彰 ■日本ﾃｷｻｽｲﾝｽﾂﾙﾒﾝﾂ(株) 雨海 正純 ■(株)日立製作所 北野 誠 ■富士電機ﾃﾞﾊﾞｲｽﾃｸﾉﾛｼﾞｰ(株) 石渡 統 ■(株)東レリサーチセンター 橋本 秀樹 |
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＜内容項目＞ |
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第１章 Ｃｕワイヤの特性と 信頼性向上技術 第１節 Cuワイヤボンディングと 金線の細線化技術の動向 １．金線の細線化技術 １．１ プローブ痕による接続不良とは １．２ 金線の強度低下 １．３ 配線抵抗 ２．Cuワイヤボンディング ２．１ 1970年代のCuワイヤボンディング研究 ２．２ 2000年代のCuワイヤボンディング研究 ２．３ Cuワイヤボンディングが 量産出来るようになった理由 第２節 ワイヤボンディング用途に用いられる 銅ワイヤの機械的・電気的特性 1.銅と銅ワイヤの化学的特性 2. 銅ワイヤ加工プロセス 3 ボンディング用途に使用される4N銅細線の特性 3.1 原子特性、物理特性、機械特性 3.2 電気特性 3.3 ワイヤ表面の特性 4. 銅ワイヤボンディング 第３節 複層Cuボンディングワイヤの開発 １．Cuボンディングワイヤへの要求 ２．LSI用高機能Cuワイヤの開発 ３．複層Cuワイヤの特長 ４．ワイヤ接合性 ５．ボール接合性 ６．ループ制御 ７．接合信頼性 第４節 SU（銅線用）ボンディングキャピラリー １．銅線ボンディングへの課題 ２．SPTのSUキャピラリーとは ３．ＳＵキャピラリーと他のキャピラリーの相違 ４．SUによる銅線パッケージの量産 第２章 めっき処理、洗浄、 最終表面処理技術による 信頼性の向上技術 第１節 ワイヤボンディング接続性向上への めっき処理、洗浄、封止材料、 パッケージ技術 １. 実験方法 １. １ 試料作製方法 １.２ ワイヤボンディング強度評価方法 ２. 結果および考察 ２. １ 各種めっきとワイヤボンディング性との関係 ２. ２ 結晶粒径および結晶成長 ２. ３ 下地金属のAu表面への拡散挙動 ２. ４ 結晶粒の大きさと下地金属の拡散モデルと ワイヤボンディング性の関係 第２節 鉛フリー最終表面処理Ni/Pd/Auめっき技術と ワイヤーボンディング特性および 信頼性技術 １．最終表面処理技術動向 ２．めっきの種類 ①電気めっき ②無電解めっき ③置換（浸漬）めっき ④不均化反応 ３．無電解ニッケルの種類と鉛フリー化 ４．完全鉛フリープロセス ５．鉛フリー無電解ニッケル メルプレートNI-6522LFについて ６．ENIGの問題点 ７．無電解ニッケル管理技術 ８．Pdめっき浴種による違い ９．ENEPIGの反応機構 10．Cuワイヤーボンディング 11．微細配線形成 12．Pｄめっきの管理課題 第３節 プリント配線板パッド部へのめっきと ワイヤーボンディングでの不良原因 １.プリント配線板パッド部へのめっき ２．ワイヤーボンディングでの不良原因 ３. 無電解Ｎｉ－Ｐめっきと金めっきの組み合わせ，および Ｐｄめっき膜を挿入した場合 ３.１．無電解Ｎｉ－Ｐめっきのりん含有量 ３.２無電解めっきＮｉ―Ｐめっきの錯化剤の影響 ３.２.１ 浸漬電位 ３.２.２ 金ワイヤーボンディング強度 ４．貴金属の薄膜化 第４節 ワイヤボンディング接合性向上のための プラズマクリーニング技術 1. プラズマクリーニング技術 1.1プラズマとは 1.2 プラズマクリーニングについて 2 . ワイヤボンディング金めっき 2.1 ワイヤボンディング金めっき 2.2 ワイヤボンディング金めっきの課題 2.3 ワイヤボンディング金めっきのプラズマ洗浄 2.4 プラズマクリーニング装置導入のメリット 第３章 Ｃｕワイヤパッケージの信頼性と 封止樹脂のワイヤへの影響 第１節 ワイヤボンディングによる 高密度実装技術と今後の課題 １. 半導体パッケージ技術の推移 ２. 高密度実装とモジュールのパッケージング技術 2.1 チップスタック 2.2 モジュール 2.3 POP 2.4 部品内蔵基板 2.5 TSV 2.6 ３次元半導体 ３. ３次元による統合設計の重要性 ４. 今後の課題 4.1 EMSという巨大企業の成長と技術の平準化 4.2 小ロットを短納期、低コストで製造する技術 4.3 熱 電磁気 4.5 テスト・品質保証 4.6標準化 4.7 原材料価格、サプライチェーン、 物流管理、環境対応 4.8 トレーサビリティ ５. 見えない実装を見える実装に 第２節 先端IC封止に対応する成形の最新技術 １．トランスファ成形の基本構造 ２．先端IC封止に対応するトランスファ成形技術 ３．圧縮成形による半導体パッケージの封止 ４．IC封止に対応する成形技術の今後の展望 |
第３節 Cuワイヤパッケージの信頼性と封止材 1. 銅ワイヤの長所、短所 2. 高温放置（HTSL） 2.1 実験概要 2.2 175℃での高温放置 2.3 200℃での高温放置 3. 耐湿信頼性 3.1 実験概要 3.2 銅ワイヤと金ワイヤの比較、封止材種による影響 3.3 ボンディング強度による影響、バイアスによる影響 3.4 パラジウム被覆による影響 3.5 HAST、uHAST、PCTの比較 3.6 耐湿信頼性に影響を与える要因 4. 耐湿信頼性における推定不良メカニズム 4.1 Cu/Al接合部断面観察 4.2 化学モデルシミュレーションの概要 4.3 Cu/Al合金種の推定、及び、 合金と塩素イオン等との反応性の推定 4.4 推定不良メカニズム 第４節 半導体パッケージ用封止樹脂の 硬化・流動特性とワイヤへの影響 １．硬化反応速度式と硬化特性 1.1硬化反応速度式 1.2硬化パラメータ 1.3硬化反応速度 1.4硬化時間と硬化度 ２．流動性（粘度）式と流動特性 2.1粘度モデル 2.1.1 せん断速度依存性 2.1.2 硬化度依存性 2.2 流動特性（流動特性のキャラクタライゼーション） ３．ワイヤ変形と硬化・流動特性、他 第５節 パワーデバイス用封止材料の 要求特性と高耐熱化 １．半導体パッケージ、樹脂材料、封止方法の動向 ２．樹脂に要求される特性 ( ワイヤ関連不良メカニズムと改善方法について ) 2．1 ボンディングワイヤの変形 2．2 樹脂応力によるワイヤ変形 2．3 リード端子側ワイヤへの影響 2．4 アンダーフィル材のCSPチップクラック 2．5 ワイヤからの水分浸入 2．6 難燃剤がワイヤ接合部に及ぼす影響 ３．次世代高耐熱性エポキシ樹脂 3．1 高耐熱樹脂の開発 第６節 樹脂封止型パワーモジュールと パッケージ構造技術 １．パワーモジュールパッケージ 1.1 パッケージ構造 ２．パッケージへの要求特性 2.1 絶縁性 2.2 大電流通電特性 2.3 内部接合安定性 2.4 放熱性 ３．パワーモジュールパッケージ構造技術 3.1 冷熱衝撃寿命向上の構造技術 3.2 Ｐ／Ｃ寿命向上の構造技術 3.3 樹脂封止型パッケージの放熱性向上 3.4 ＤＬＢ構造による電気・熱特性の改善 (1) 内部配線の低抵抗化 (2) パッケージインダクタンスの低減 (3) チップ表面温度の低温化 第４章 ワイヤボンディングの 寿命信頼性・接続性信頼性の 評価・解析 第１節 ワイヤボンディング技術とトライボロジ－ １．超音波ワイヤボンディング ２．超音波ワイヤボンディングに伴う相対運動 2.1キャピラリ先端とパッドの間の相対運動 2.2 接着剤による相対運動 2.3 基板とヒ－タ－プレ－トの相対運動 ３．超音波を印加された際のペレットの運動 ４．バキュ－ムによる吸着固定力について ５．キャピラリの固定法について 第２節 Ａlワイヤボンディングの 熱応力解析／接続性評価技術 １．パワーモジュールの構造と接合部寿命信頼性 ２．信頼性評価のための基礎理論 ３．加速耐久試験による寿命信頼性の評価手法 ４．加速耐久試験による寿命信頼性の実際 第３節 半導体パッケージの反り発生要因の解析と ワイヤボンディングへの影響 １．材料の粘弾性 ２ 材料の硬化収縮 ２．１ 硬化収縮測定の前条件 ２．２ 硬化収縮 ３．硬化条件による弾性率・ガラス転移点の変化 ４．フィラー充填量による硬化収縮率の変化 ５．パッケージ反りのモデル ６．ナノインデンターによる粘弾性 ７．ナノインデンターの粘弾性パラメータを使用した パッケージ反りのモデル ８．半導体パッケージの反り発生要因の解析 ９．半導体パッケージ反りの ワイヤボンディングへ与える影響 第４節 ボンディングワイヤ、はんだ接合部、 封止樹脂の疲労強度と構造設計 １．電子機器における疲労強度の課題と構造設計法 ２．ボンディングワイヤの疲労強度 ３．はんだ接合部の疲労強度 ４．封止樹脂の疲労強度 第５節 半導体断面およびワイヤ接合部の解析 １．半導体と金属の接合について ２．断面試料作製法 2.1 樹脂埋め込みによる機械研磨法 2.2 ミクロトーム法による薄膜切片作製法 2.3 イオン研磨法 2.3 集束イオンビーム加工法（FIB） ３．断面形態および組成解析法 ４．適用事例 4.1 金ワイヤボンディングにおける Au-Al金属間化合物の解析 4.2 Cu-Sn金属間化合物の解析 第６節 パワーデバイスなど 半導体デバイスの分析評価技術 １．半導体デバイスにおける分析評価の役割 ２．半導体の解析・評価に用いられる主な手法 2.1 構造・組成評価のための分析手法 2.2 不純物評価のための分析手法 2.3 応力・歪評価のための分析手法 2.4 化学構造評価のための分析手法 2.5 欠陥評価のための分析手法 2.6 物性評価のための分析手法 ３．半導体デバイスの解析例 3.1 良品解析 3.2 パワーデバイスの解析 3.3 接合部の評価 3.4 パッケージ材料の熱劣化 3.5 ワイヤボンディングの解析 |
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【本書のポイント】 |
ワイヤボンディング 技術書籍
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