ニュースリリース

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業界初 複合技術によりはんだバンプ形成の工程数従来比1/2
リードタイム短縮と低コスト化を実現した

ウェハーバンピング事業の本格開始

発表日:2007年09月04日
京セラ株式会社(社長:川村 誠)は、薄膜部品事業の主力であるサーマルプリントヘッドで培ってきた、「無電解めっき技術」と「高精度スクリーン印刷技術」を用いたウェハーバンピング技術を確立し、かねてより主として内製向けに技術活用を行ってきました。このたび、本年10月より外販を開始し、本格的に事業として展開していきますのでお知らせいたします。
ウェハーバンピングは、ICと基板等を接続するときに使用される、バンプをウェハー単位で形成する工法です。当社は、従来の電解めっき工法と比較して工程数の半減を実現した、独自のシンプルな工法を確立しました。リードタイム短縮と低コスト化を優位性として提案できる新工法となります。
当社の薄膜部品事業は、世界トップシェア※1を誇るサーマルプリントヘッドを中心に、薄膜技術を駆使して展開しており、約25年の事業経験から数々のコア技術を蓄積してきました。今後も、固有の技術を組み合わせることによって、新たな事業を創造していきます。
※1...2007年8月現在 京セラ調べ

写真:ウェハー
ICウェハーの表面に形成された
点の一つ一つが『はんだバンプ』
 
はんだバンプ拡大写真
(1μmは0.001mm)

■事業の概要
事業名称 ウェハーバンピング事業
事業拠点 鹿児島隼人工場
外販開始 2007年10月1日


■ウェハーバンピングの事業化の背景と経緯

近年の電子機器の小型、高機能化に伴い、ICはますます高集積化が求められています。いまや微細な配線ルールや狭ピッチ化も、技術は最高レベルに達しており、さらなる高集積化を実現するために三次元実装化が進んでいるのが現状です。
ICと基板を接続する工程では、一箇所ずつワイヤーで配線するワイヤーボンディング方式が一般的に採用されてきましたが、三次元実装化が進むに伴い、配線数が増加し、配線そのものが複雑化しています。また、加工に際して多くのワイヤーボンディングマシンが必要になるため、リードタイムは延び、コストも増加することになります。
これらを解決する実装技術が、フリップチップ方式のはんだバンプによるウェハーバンピング技術です。ICの表面にはんだバンプを形成し、フリップ、つまり反転させることによって、基板に直接実装するというものです。
京セラでは、サーマルプリントヘッド事業において、1985年以来、ドライバICの実装におけるフリップチップ方式の実装技術を蓄積してきました。そして、さらなる生産性の向上とコストダウンを実現するため、2002年には「無電解めっき技術」と「高精度スクリーン印刷」を組み合わせることにより、独自のシンプルな工法であるウェハーバンピングの技術を確立しました。以来、社内向け製品の対応や、一部客先の試作品対応によってさらにノウハウを蓄積してきましたが、このたび、今後のIC実装市場において幅広く貢献できるよう、同事業を本格的に開始することといたしました。

■京セラのウェハーバンピングの特長
〔1〕2つの技術の組み合わせにより実現した新工法
本件は、サーマルプリントヘッドの開発、製造過程において過去より蓄積されてきた6つのコア技術のうちの、以下2つの技術を更に大きく発展させ、組み合わせることで誕生しました。

  1. 表面処理関連技術より 「無電解めっき技術」
    化学反応を利用した自然現象によるめっきの形成方法で、ICの電極上に直接UBM(アンダーバリアメタル)形成を行うことができるのが最大の特長です。従来の電解めっきでは、バンプ形成の前後に、スパッタバリアメタル形成、レジストパターンの形成、バリアメタルの除去など、数々の工程が必要でしたが、無電解めっきはその必要がなく工程短縮が図れます。
     
  2. 印刷焼成関連技術より 「高精度スクリーン印刷技術」
    配線パターンの穴をあけた版に、上からペーストを刷りつける印刷方法です。一般に、製造業では半導体パッケージや電子部品のような微細さを要求される狭ピッチな配線の印刷に適しています。今回は、さらに独自のノウハウを応用し、ICウェハーへのはんだ印刷を可能にしました。

〔2〕3つのメリット
  1. 業界初の複合技術で工程数半減
    従来の電解めっきのバンプ形成に対して、この新工法では無電解めっきの技術を応用することなどによって、工程数半減を実現しています。この工程数ではんだバンプ形成を量産しているのは現在※2当社だけです。
※2...2007年8月現在
  2. 低コスト化を実現
    この工法は、従来に比べてきわめてシンプルなものであり、工程数も設備も削減することができます。これらによりコスト対応力の向上を可能にし、従来工法比較で大幅なコスト削減を実現します。
     
  3. 環境にやさしいバンプ構造
    バンプは鉛フリーはんだを使用しており、RoHS指令にも準拠しています。


■バンプの仕様
ウェハーサイズ 5/6/8インチ
電極 Al/Al-Cu/Al-Si/Al-Si-Cu
バンプ種類鉛フリーはんだ
バンプ高さ
  (ウェハー内)バラツキ
  (チップ内)バラツキ
50μm
  ±10μm
  ±6μm
バンプピッチ 120μm
はんだ組成 Sn/3.0Ag/0.5Cu