フリップチップボンディングでは、温度分布が変化するとすぐに問題が生じます。ウェーハ上に低温領域ができ、その結果、アンダーフィル部分にも空洞ができてしまいます。これにより歩留まりが低下し、再加工が増え、スケジュールも乱れます。私たちは、このような不確実性を排除するために、フリップチップボンディング用のヒーターランプを開発しました。
内部で何が重要か このシステムは、石英光学素子を搭載した近赤外線ランプモジュールを利用して、迅速かつ局所的に熱を与えます。ボンディング領域全体での温度均一性は±0.1℃以内であり、サイクルごとの再現性も±0.5℃以内です。設定値の追跡時間は100ms未満なので、過剰な加熱を防ぎながらも適切な温度管理が可能です。このランプはクラス1～100の清潔な環境での使用に適しており、表面処理も行われているため、粒子の生成やガス放出を防ぐことができます。
ここでは、「粒子ゼロ」というのは単なるスローガンではありません。それは、材料選択やシール処理、制御された空気流によって実現される設計上の要件です。
実際にどう機能するか フリップチップボンディングでは、必要な場所に、必要なタイミングで正確に熱を与える必要があります。近赤外線エネルギーによって直接接続部が加熱され、周囲の構造物は冷却されます。これにより、歪みのリスクが減少し、低k誘電体も問題を起こしにくくなります。
高い温度均一性と再現性により、一貫したバンプの溶融が可能となり、金属間化合物の形成も予測可能になります。また、このランプはフォトレジスト処理にも役立ちます。温度の精度が高いため、重要な寸法が安定します。その結果、不良率が減少し、初回の歩留まりが向上し、生産能力も安定します。
注意点 このランプは、標準的なボンダーや硬化装置に簡単に取り付けられますが、位置合わせの精度は厳格です。調整には約12時間かかります。出力パワーは調整可能ですが、定格出力の40～80％で動作させると最も安定します。常に最大出力で動作させると、ランプの寿命が短くなります。そのため、適宜交換する計画を立て、粒子の発生を防ぐために予備の石英部品を用意しておく必要があります。