【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.13】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24AT0179
利用課題名 / Title
プリンテッドエレクトロニクス装置開発
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
表面実装/Surface Mount Technology,はんだ接合/Soldering,エレクトロデバイス/ Electronic device,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,膜加工・エッチング/ Film processing/etching
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
大島 眞吾
所属名 / Affiliation
株式会社小森コーポレーション
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
佐藤 平道
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-009：コンタクトマスクアライナー[MJB4]
AT-023：電子ビーム真空蒸着装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
実装部品の小型化やデバイスの高性能化に伴い、基板の高密度化・小型化が進んでいる。グラビアオフセット印刷(以下、グラオフ)によるはんだ印刷は従来の接合技術であるスクリーン印刷と比べ、±5μm(3σ)という高い絶対位置精度を持ち、また印刷径も数μmから印刷可能であり、はんだのメッキ法やCu接合に対抗できる領域まではんだペーストを用いたまま可能とする為、環境負荷やコスト面でも優位である。
しかし従来の表面実装などで使用していた基板ではグラオフの絶対位置精度よりも低い精度で製作されており、高い位置精度を見せるサンプルを作製することが難しかった。今回は産総研の設備利用し、絶対位置精度±3μm(3σ)以内の印刷対象基板を作製する。
実験 / Experimental
ガラスウェハーをプリベーク(110℃180sec)し温度が下がったのちHDMSにて処理を行う。次にスピンコーターにてリフトオフレジストLOR-3Aを塗布 (①500rpm20sec ②2000rpm30sec)、180℃300secでポストベークを行う。その上にポジレジストPFI-38A7を塗布(①500rpm20sec ②2000rpm30sec)。90℃60secでポストベーク。
コンタクトマスクアライナーにて露光(Soft contact,8sec)、P.E.B(110℃60sec)を行い、現像液NMD-3(TMAH-2.38%)にて60sec現像。現像後、純水にてリンスし、N2ブローで水滴を飛ばす。
レジストのパターニングが終わった基板を電子ビーム真空蒸着機にセットし、①Ti(Rate:1.0Å/s, Final thick:0.3kÅ)、②Au(Rate:3.0Å/s, Final thick:0.5kÅ)の順に成膜。成膜後アセトンにてフォトレジスト剥離。
作製したAuバンプ上に弊社所有のグラビアオフセット印刷機にてはんだペーストを印刷し、リフローを行う。
結果と考察 / Results and Discussion
Fig.1に作製したAuバンプを示す。作製したAuバンプは設計値に対しおおよそ1μmほど小さく出来上がっていた。これは露光不足もしくは現像不足が考えられる為、次回の製作では各時間を延ばして検討する。
またFig.2に作製したバンプにはんだを印刷しリフローをかけたSEM画像を示す。バンプ間ピッチは25μm、バンプサイズは12μmである。グラビアオフセット印刷を用いることで従来の方法では不可能であったはんだ印刷での微小かつ高密度バンプ形成を可能とすることができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 Design and measured values and appearance of Au bumps
Fig.2 SEM image after solder printing and reflow
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 大島 眞吾,グラビアオフセットによる高密度実装向けはんだ印刷,EXPO SERIA(内覧会),2024.11.22-23
- 大島 眞吾,グラビアオフセットによる高密度実装向けはんだ印刷,インターネプコン2025,2025.1.22-24
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件