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フレキシブルプリント配線板の最新応用技術

  • Advanced Applications on Flexible Printed Circuits Technology
※こちらの書籍は,電子書籍(eBook)として販売をしております。
・価格3,800円(税抜)
丸善販売サイト「Knowledge Worker」にてPDF版販売中!
http://kw.maruzen.co.jp/ims/itemDetail.html?itmCd=1016975234

★ 小型・薄型・軽量化時代の配線・実装材料、フレキシブルプリント配線板(FPC)の最新応用技術を詳説!
★ 多層配線化、TAB・COF、2層CCL、部品内蔵化、プリンタブルエレクトロニクス(電子部品印刷)へ進化続けるFPC!
★ 「フレキシブル基板適用デバイス」「フレキシブル材料技術」「LSI素子バンプ技術」「錫ウィスカー対策」「LSI素子組立技術」「市場と今後の展望」の6分野で構成!

商品コード: T0661

  • 監修: 村上元/半導体新技術研究会
  • 発行日: 2009年2月
  • 価格(税込): 70,200 円
  • 体裁: B5判、232ページ
  • ISBNコード: 978-4-7813-0080-1

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  • TAB / COF / 2層CCL / フレキシブル / プリント配線板 / 多層化 / FPC / バンプ / 実装 / プリンタブル

刊行にあたって

 今日の電子機器の目覚しい進歩の背景には、半導体デバイスなど電子部品の進展とともに、これら電子部品を実装するプリント配線板の大きな発展がある。また、これら電子機器の多くが小型・薄型・軽量化に適したフレキシブルプリント配線板(FPC)技術に依拠してきたことを見逃すことはできない。
 フレキシブルプリント配線板は、可動部に応用できる配線材料としてばかりでなく、電子機器の筐体に合わせて屈曲させたり、折りたためるなど3次元の実装を可能にしてきた。
 FPCは、これらの特徴を生かしながら多層配線化による高密度実装、部品内蔵化による機能の集積、プリンタブルエレクトロニクスなど多くの進化をとげつつある。今やモバイル電子機器の実装基板として欠かすことのできない存在となっている。
 2011年のアナログTV放送廃止にともない、液晶テレビなどFPD市場は拡大を続けている。これらFPDを支える半導体デバイスにディスプレイ駆動用IC(ドライバーIC)がある。このドライバーICを実装するCOF(Chipon Film)実装技術にも、今後はよりいっそうの技術革新が求められている。
 また、低背タンタルコンデンサ、HDDサスペンション、プリンターヘッド端末のMEMS素子から、高速高信頼性DRAMや携帯電話DSP、CCDやCMOSなどの画像素子LSIにもフレキシブルプリント配線板の微細配線加工技術の適用は進んでいる。
 こうした背景のもとに本書では、1章でフレキシブル基板適用デバイスの動向、2章でフレキシブル材料技術、3章でLSI素子バンプ技術、4章で錫ウィスカー対策の最新動向、5章でLSI素子組立技術、6章でフレキシブル配線板の市場と今後の展望を編集した。
 FPC分野は、日本が世界をリードしている技術分野である。今後もリードし続けることを念願して、本書が電子機器の開発やフレキシブル配線板事業、および部材料の事業に携わる関係会社の発展に繋がることになれば望外の幸せである。

半導体新技術研究会  代表 村上 元

著者一覧

村上 元   半導体新技術研究会 代表、(株)元天 代表取締役
表 利彦   日東電工(株) 執行役員 基幹技術センター センター長
村上順一   ニチコンタンタル(株) 技術部 副部長
中尾 知   (株)フジクラ 電子デバイス研究所 マイクロデバイス開発部 部長
秋本 聡   凸版印刷(株) 総合研究所 実装部材研究所 課長
野上義生   東レエンジニアリング(株) エレクトロニクス事業本部 ファインプロセス事業部 事業部長
小国隆志   東レエンジニアリング(株) エレクトロニクス事業本部 ファインプロセス事業部 CS室 技師
小畠真一   三井金属鉱業(株) 銅箔事業本部 特殊銅箔事業部 営業企画室 製品開発グループ 主査
珍田 聡   日立電線(株) 高機能材料事業本部 パッケージ材料事業部 開発部 主管技師
川崎久之   エヌワイ工業(株) 技術統轄室 技術開発部 課長
畑田賢造   (株)アトム二クス研究所 代表取締役
江口光一   (株)日本マイクロ二クス CSR企画本部 企画部 ビジネス企画推進室 統括主任技師
山本 聡   (株)東京精密 半導体社 プローバシステムグループ 主査
中村 潔   東洋電子工業(株) MOS技術部 部長
菅沼克昭   大阪大学 産業科学研究所 教授
水口由紀子   ソニー(株) 先端マテリアル研究所 材料解析センター 
村上洋介   ソニー(株) 先端マテリアル研究所 材料解析センター 
冨谷茂隆   ソニー(株) 先端マテリアル研究所 材料解析センター 統括課長
板橋昌夫   ソニー(株) 先端マテリアル研究所 材料解析センター 統括部長
浅井 正   ソニーイーエムシーエス(株) 幸田テック 技術1部 信頼性技術課
気賀智也   ソニーイーエムシーエス(株) 幸田テック 技術1部 信頼性技術課 統括課長
君塚亮一   荏原ユージライト(株) 総合研究所 所長
時尾香苗   荏原ユージライト(株) 総合研究所 第一開発室 課長
俵 文利   パナソニック四国エレクトロニクス(株) デバイスプロダクツBU 技術4グループ GMグループマネージャー(参事)
森  俊   (株)ディスコ PSカンパニー NMプロジェクト NMプロジェクトリーダー
柴田明司   日立電線(株) パッケージ材料事業部 開発部 インターポーザ技術グループ マネージャー
南 博文   (株)日立ハイテクノロジーズ FPD・HD装置営業本部 事業戦略部 部長代理
本村耕治   パナソニックファクトリーソリューションズ(株) R&Dセンター 工法開発グループ 実装工法チーム
釘本正義   (株)ルネサス エスピードライバ ソリューショングループ 技師
小林敏幸   (株)シーエムシー出版 編集部 部長

目次

序章

第1章 フレキシブル基板適用デバイスの動向

1. フレキシブル配線板の半導体素子適用最新技術
1.1 はじめに
1.2 初期のTAB技術
1.3 液晶画面の原理
1.4 TABテープの製法
1.5 COFの液晶表示デバイスへの適用開発
1.6 ICとTABテープとの接続
1.7 適用拡大が進むCOF技術
1.8 COFと液晶パネルなどへの接続
1.9 TABテープのDRAMデバイスなどへの適用開発
1.10 システムオンフィルムへの対応
1.11 おわりに

2. ハードディスク用ワイヤレスサスペンション回路基板の特徴と新用途展開
2.1 はじめに
2.2 HDD用ワイヤレスサスペンション回路基板とは
2.3 開発の背景
2.3.1 CISFLEX(R)の構造
2.3.2 絶縁材料(感光性ポリイミド)
2.3.3 接合技術
2.3.4 高周波対応技術
2.3.5 新規信号線素材と機械特性
2.4 CISFLEX(R)技術の将来展開

3. 高密度実装対応チップコンデンサの最新技術
3.1 はじめに
3.2 タンタルコンデンサの市場
3.3 タンタルコンデンサの最新技術動向
3.4 下面電極タンタルコンデンサ
3.5 まとめ

4. 多層フレキシブル配線板の最新技術
4.1 はじめに
4.2 多層フレキシブル配線板の材料
4.3 多層フレキシブル配線板の構造
4.3.1 スルーホール多層板
4.3.2 ビルドアップ多層板
4.3.3 IVH多層板
4.3.4 中空構造多層板
4.4 多層フレキシブル配線板の製造方法
4.4.1 スルーホール多層板の製造方法
4.4.2 逐次積層法によるビルドアップ多層板の製造方法
4.4.3 一括積層法
4.5 部品内蔵への取り組み
4.5.1 受動部品の内蔵
4.5.2 能動部品の内蔵
4.6 おわりに

5. 高性能半導体パッケージ用コアレス基板への適用動向
5.1 背景
5.2 高性能半導体パッケージ用コアレス基板
5.2.1 構造
5.2.2 プロセス
5.2.3 電気特性
5.2.4 Coreless FC-BGAパッケージの信頼性
5.3 まとめ

第2章 フレキシブル配線の基板材料技術

1. ポリイミドエッチング技術
1.1 はじめに
1.2 ポリイミドのエッチング加工方法
1.2.1 機械加工
1.2.2 レーザー加工
1.2.3 ケミカルエッチング
1.2.4 まとめ
1.3 エッチング加工プロセス
1.3.1 ドライフィルムマスク工法
1.3.2 銅マスク工法
1.3.3 銅マスク工法(両面エッチング)
1.4 アプリケーション例
1.4.1 ヴィア加工
1.4.2 HDDサスペンション加工例
1.4.3 混在パターン一括加工
1.4.4 液晶ポリマーへの応用
1.5 エッチング液の物理特性とエッチング速度
1.6 まとめ

2. FPC用特殊電解銅箔
2.1 はじめに
2.2 電解銅箔製造方法について
2.3 特殊電解銅箔とは
2.4 特殊電解銅箔の歴史
2.5 最新のFPCニーズに合わせた特殊電解銅箔の選定
2.5.1 ファインピッチ回路形成について
2.5.2 低反発性
2.5.3 高耐折・高屈曲特性
2.6 まとめ

3. 大型液晶ディスプレイ用ファインピッチCOFテープ
3.1 はじめに
3.2 TABテープとCOFテープ
3.2.1 TABテープ
3.2.2 COFテープ
3.2.3 COF用2層CCL材
3.2.4 無電解スズめっき技術
3.3 ファインピッチ化
3.3.1 エッチング法
3.3.2 セミアディティブ法
3.4 ファインピッチ化における配線形成技術以外の課題
3.4.1 レジストパターニング
3.4.2 シード層除去技術
3.4.3 ファインリード検査技術
3.5 まとめ

4. プリンタブルエレクトロニクス
4.1 はじめに
4.2 基本プロセス
4.3 材料
4.4 機械・スクリーン版
4.5 導体
4.6 両面・多層化
4.7 印刷受動部品
4.8 印刷抵抗
4.9 印刷コンデンサ
4.10 印刷コイル
4.11 印刷半導体、印刷発光デバイス
4.12 まとめ

第3章 LSI素子バンプ形成技術

1. TAB技術と無電解めっきバンプ形成技術
1.1 はじめに
1.2 TAB技術とバンプ形成技術の動向
1.2.1 TAB技術の用途展開
1.2.2 実装技術の動向
1.2.3 バンプ形成技術の動向
1.3 TAB用無電解めっき形成技術
1.3.1 無電解めっきプロセス
1.3.2 バンプ特性
1.3.3 次世代バンプ形成技術
1.4 TAB用接合技術
1.4.1 AuSn共晶合金接合
1.4.2 超音波接合
1.4.3 次世代接合技術
1.5 まとめ

2. バンプ付きWaferのプローブ技術
2.1 はじめに
2.2 プローブカードの種類
2.3 ボンディングパッドとプローブカード
2.4 テストの立場から見た今後の課題
2.5 おわりに

3. バンプ付きウェーハプローバー技術
3.1 はじめに
3.2 搬送に関する課題と対応
3.3 個片位置決めへの対応
3.4 処理時間冗長への対策
3.5 プローブとプローブアライメント
3.6 半田ボール電極に対する適正なコンタクト
3.7 まとめ

4. バンプ付きウェハテスティング技術
4.1 ウェハ検査
4.2 コンタクトの良し悪しに大きな影響を持つプローブカードについて
4.3 バンプに加わる針圧とは
4.4 バンプと針の位置合わせ
4.5 針先の研磨
4.6 バンプ形成不良に対する対応
4.7 現在のコンタクト技術と将来の展望

第4章 非鉛化に伴うSnウィスカー対策と最新動向

1. Snウィスカーによる機器故障の歴史
1.1 スズウィスカーによる機器故障の歴史
1.2 1950年代
1.3 近年のウィスカーを原因とする故障の報告
1.3.1 レーザーダイオードのダイアタッチで生じたウィスカー
1.3.2 亜鉛鋼板の亜鉛めっきで生じたウィスカー
1.3.3 衛星や航空機のウィスカーによる機器故障
1.3.4 スペースシャトルのフライトコントロールボックスのウィスカーによる故障
1.3.5 原子炉の緊急シャットダウンを引き起こしたウィスカーによる故障
1.3.6 時計の故障
1.4 おわりに 

2. 外部応力型Snウィスカ発生要因とメカニズムの理解
2.1 はじめに
2.2 ウィスカ発生の要因
2.3 ウィスカ発生メカニズム解明のための解析
2.3.1 ウィスカ試験方法
2.3.2 ウィスカ成長挙動の観察
2.3.3 EBSP(Electron Back-Scattering Pattern、後方散乱電子回折像)法による結晶方位解析
2.3.4 TEM(Transmission Electron Microscopy、透過電子顕微鏡法)による解析
2.4 ウィスカ対策めっき
2.5 おわりに

3. 耐ウィスカ性Snめっき、Sn-Agめっき
3.1 はじめに
3.2 ウィスカ発生メカニズム
3.3 従来のウィスカ抑制技術と新ウィスカ抑制Snめっき「ウィスカバスター」プロセスの比較
3.4 ウィスカ抑制のメカニズム
3.4.1 「ウィスカバスター」プロセスの特徴
3.4.2 ウィスカ抑制ポイントについて
3.5 「ウィスカバスター」プロセスの被膜特性について
3.5.1 はんだ濡れ性
3.5.2 めっき被膜中のC(炭素)、S(硫黄)、N(窒素)共析量
3.6 Sn-Agめっきの被膜特性について
3.6.1 SEIIプロセスのウィスカ抑制効果
3.6.2 はんだ濡れ性
3.7 おわりに

4. ウィスカー抑制めっき
4.1 はじめに
4.2 ウィスカーの発生要因
4.3 嵌合によるウィスカーの発生と対策
4.4 外圧ウィスカーの抑制策
4.5 Sn-Ag複合めっきの抑制方法―新めっきプロセスのウィスカー対策
4.5.1 Ag3 Snのネットワーク効果(応力緩和)
4.5.2 スズめっき工程でのAgの分散とスズめっき膜の成長
4.5.3 応力に対する効果
4.5.4 断面構造について
4.6 Sn-Agの抑制効果
4.7 おわりに

第5章 LSI素子組立技術

1. バンプ平坦化技術
1.1 はじめに
1.2 バイト切削装置プロセス
1.3 アプリケーション
1.3.1 液晶ドライバIC
1.3.2 3次元積層技術に使用するCuフィラーの平坦化
1.3.3 その他のアプリケーション
1.4 おわりに

2. リードボンディング技術
2.1 はじめに
2.2 リードボンディングを用いたパッケージ
2.3 TABテープの製造方法とリード形状
2.4 銅箔とめっき
2.5 接合部の形状と信頼性
2.6 高速信号伝送に対応した両面配線基板
2.7 今後の技術動向

3. アウターリードボンディング技術
3.1 はじめに
3.2 TFT LCDパネル製造プロセスとTCP方式モジュール組立プロセス
3.2.1 アレイプロセス
3.2.2 カラーフィルタプロセス
3.2.3 セル製造プロセス
3.2.4 モジュール組立プロセス
3.3 アウターリードボンディング
3.3.1 端子クリーナ
3.3.2 ACF貼り付け
3.3.3 TCP仮圧着
3.3.4 TCP本圧着
3.4 アウターリードボンディング装置
3.5 おわりに

4. 異方性導電接着剤(はんだ粒子接続)技術
4.1 はじめに
4.2 ESC工法の概要
4.3 ESC5(th)工法
4.4 M/M-ESC工法
4.5 おわりに

第6章 市場と今後の展望

1. 中小型FPD用ドライバICの展望
1.1 はじめに
1.2 携帯電話用TFT-LCDドライバICについて
1.2.1 携帯電話用TFT-LCDドライバICの変遷
1.2.2 1chip携帯電話用TFT-LCDドライバICの特徴
1.3 携帯電話用TFT-LCDの今後の展望
1.3.1 「高解像度化」について
1.3.2 TFT-LCDドライバICでの「高解像度化」対応技術
1.3.3 「小型化」について
1.4 まとめ  

2. フレキシブルプリント配線板と基板材料の市場
2.1 プリント配線板(PWB)の市場
2.2 ビルドアップ多層プリント配線板の市場
2.3 フレキシブルプリント配線板(FPC)の市場
2.3.1 概要
2.3.2 市場動向
2.3.3 企業動向
2.3.4 チップオンフィルム(COF:Chip on film)
2.3.5 2層無接着剤フレキシブル銅張り積層板(2層CCL)
2.4 FPC・COF・TAB基材ポリイミドフィルムの市場
2.4.1 概要
2.4.2 市場動向
2.4.3 企業動向
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