最近の成果概要

配線距離とバンド幅のトレンド

過去15年は技術に制約されたトレンドでした。しかし、それが今、ニーズが決める意識的トレンドに変わろうとしています。モーバイルの普及がビッグデータ処理に拍車をかけて、高速信号伝送の重要性は以前に増して強まるとともに、大きなマーケットを形成しています。電子実装工学研究所IMSIでは、この新しいトレンドを先取りした下記のような課題とその解決策を提示してきました。

高速信号処理技術設計ガイドライン

また、この高速信号処理技術に関する設計ガイドラインをまとめています。

• SI
1. 時間軸と周波数軸
2. 電気エネルギ伝達
3. TEM波維持の重要性
4. 従来の低速信号とGHz帯域高速信号の分離
5. 不整合部分の取り扱い
6. 信号遅延のモード別分類
7. 半導体デバイスと伝送線路の接合部分の物理概念
8. 配線進行中の波形の変形
9. 波形の変形の矯正方法
10.伝送線路のエネルギ消費

• PI
1. PIの歴史
2. 電源配線のインピーダンスの考え方
3. 電源配線の流れの乱れと共振
4. トランジスタ動作と電力

表面活性化常温接合法（Surface Activated Bonding:SAB）は、真空中で材料の表面を清浄化・活性化し、その表面同士を常温で重ね合わせるのみで強固な接合を得るというユニークな接合方法です。金属だけでなく、半導体、セラミックス、プラスチックなどのさまざまな材料へ適用できます。近年では、大気中での接合も可能となっています。

夢ではなくなった常温接合技術

実用・量産化技術としての常温接合

・対象条件によって、大気中接合も可能であり、常温接合であることによる高スループットが実現されます。
・会員装置メーカから量産装置が市場に出されるに至っています。

先導的新プロセスの提案

・半導体、金属の接合のみならず、ポリマフィルム、ガラスの接合、さらにはこれと金属、半導体とのハイブリッドボンディングが可能になりました。
・また、常温接合でありながら、高温プロセス処理に耐え、かつ常温で剥離可能な高温リバーシブルインターコネクトを開発しています。

対象分野の拡大

・半導体・マイクロエレクトロニクス関連では、3D集積化のための低温接合、圧電単結晶基板接合による部品製造、MEMSパッケージへの適用などで実用化・量産化が始まっています。
・さらに、多接合太陽電池やSi-フォトニクスデバイス、パワーモジュール、有機ELDの封止などへの適用が進んでいます。

表面活性化接合（SAB）の拡張

拡張SAB（表面活性化接合）

・イオン衝撃による酸化膜除去のみならず、プラチナ触媒によるギ酸活性化を使い、大気圧下での低温接合が可能になりました（＜200℃以下）。
・イオン衝撃によるダングリングボンド露出に加え、親水化との組み合わせによる大気中低温接合が可能になりました（＜200℃以下）。
・金やSiの中間層（ナノ密着層）を導入することにより、常温接合は、ガラスやポリマーフィルムにも適用されています（常温）。

低温接合とは

・常温より温度が高くても、はんだ付け温度以下、あるいはCuの熱拡散接合が困難であるような温度以下、すなわち200℃以下の接合を「低温接合」と称してきました。しかし、最近、常温以下の液体窒素温度であっても、表面活性化接合が可能であることがわかり、そのメカニズムの解明が期待されるとともに、文字通りの「低温接合」が可能であることが示されています。