図1　コネクテックジャパン　代表�D締役兼CEOの平田�M����

フリップチップ�\術は、端子間ピッチを狭くして微細なパッケージにも�官�できるとして1960�Q代にIBMが開発した。IBMのメインフレームコンピュータに搭載されたことがあった。ところがいつまでたっても普及しなかった。ワイヤボンディングを使わずに平べったいビームと�}ばれる配線リードを使い圧��で接��するため、微細化が進むLSIに向くだろうと言われてきた。インダクタンスが少なく高�]化しやすい�屬吠��Xも�~�Wだったからだ。ところが、期待された割にさっぱり実��化が遠く普及してこなかった。

その原因は、�X圧��で��ける荷�_と高�a処理にあった、とコネクテックジャパンを2009�Qに創業した代表�D締役兼CEOの平田�M����（図1）は語る。シリコンチップは微細化や�H層配線が進むほど、フリップチップから遠ざかった。というのは、�H層配線のLow-K低誘電率材料は、誘電率が低いため寄�斃椴未�少なく高�]化に向くと言われながら、�H孔��でスカスカの構�]になるため機械的な��に弱く、つぶれやすかったからだ（図2）。

図2　電極にかかる荷�_が1/20、接合�a度は1/3　出�Z：コネクテックジャパン

接合�a度が今�v80°Cまで下げられるようになったが、��来の260°Cという半田�a度ではガラス転�‥整��屬箸覆�、基��の�X膨張が30ppm/°Cと�jきくなり、接合ピッチを40µm以下に微細化できなかった。昨�Qまではガラス転�‥整焚爾�130°Cで接��できたため、40µmピッチが可�Δ砲覆辰�。今�Qはそれをさらに80°Cまで下げることができたという。詳細はSEMICON Japanで見せるとしている。

同��は、ダメージの少ないボンディング�桔，鮃佑┐拭Ｆ閏劼�MosterPACと�}ぶこの�\術は、プリント�v路基��でよく使うスクリーン印刷�\術を�~使するもので、���zな����ではない。LSIのプリント基���屬縫船奪廚鬟泪Ε鵐箸垢訃豺隋�基��電極パッド�屬縫好�リーン印刷でバンプ電極を形成する。スクリーン印刷のスキージの穴のサイズで最小�∨，���まるが、最小�∨�40µmピッチまでは形成可�Δ世箸い�。その�屬�、NCP（Non-Contact Paste）と�}ぶ�]�Xレジンで被�戮�、その�屬謀填縫僖奪匹���いたチップをフェースダウンで載せ、基���a度を�屬欧討い�。少し�a度を�屬欧襪�、NCPのレジン�l度が下がり�]�Xになるため、チップと基��間の電極同士からレジンが押し出されて排出され、電極同士が接��される。さらに�a度を�屬欧堂着Xすると硬化してレジンは�w��になるという�lだ。

微細化に関して、40µmピッチ (線幅/線間隔=20µm/20µm) 以下の微細化も可�Δ�、同社は印刷ではなく、インプリント�\術を使えば10µmピッチまで可�Δ世噺�ている。

電極同士を接��させた後、電極間の隙間を�mめるというアンダーフィル工��がこれまでは��要だが、BGAと違ってMonsterPACではアンダーフィルは要らない。このレジンと�a度管理などがキモだが、この�\術は秘中の秘であり、コネクテックが���]を�个栄蕕���使��する����は、��て�O社��でウェーハ工��でのミニエンバイアラメントと同様、局所クリーンルームを設けている(図3)。その�{浄度はクラス1と、�{浄度が高いながらも�j��模クリーンルームを��要としない。

図3　����はデスクトップサイズ　出�Z：コネクテックジャパン

フリップチップ実�△�実際に使えるようになると、単なるLSIだけにとどまらない。これまでワイヤボンディングしか使えなかったMEMSのパッケージングや、フレキシブルエレクトロニクスで使う柔らかで�W価なプリント基��フィルムにも使えるようになる。ポリイミドフィルムは高�aに耐えられるが、価格が高い。このためフレキシブル基��は高価で、普及できていなかった。今�vの�\術を使えば、MEMS電極�屬縫丱鵐廚鬟瓮奪�で形成しなくて済むため、プリント基���笋縫丱鵐廚魘筌據璽好箸醗�刷で形成しておき、このMonsterPAC�\術で接合できる。

MEMSは、加�]度や�v転ジャイロ、圧��などを検出するのにこれまではスマートフォンによく使われていた。これからのIoT時代のセンサとしてもさらに使われていくであろう。フレキシブルエレクトロニクス�\術は、�ζ哀妊丱ぅ垢縫轡螢灰�CMOSチップを薄く削って使えば高機�Δ淵侫譽�基��が可�Δ砲覆�。残念ながら�~機トランジスタは20�Qたっても�k向に性�Δ��屬�らないため、�ζ袷濃劼縫轡螢灰鵑鮖箸Ε侫譽�シブルハイブリッドエレクトロニクス（FHE）という分野が��性化し始めており、この分野でも実��化が期待される。

IoTデバイスはこれまでにないほどの少量�H���|になるからこそ、低コストで作ることがカギを�曚�。コネクテックが作った����は小型・軽量・少�C積であるため、����価格、運��コスト、設���C積などからも低コストで済みそうだ。加えて、1個から�何�万個/月まで�官�できるとしている。平田��の見積もりでは、��来の後工��工場と比べ、投�@金�Yは1/40、�C積は1/5700で済むという。

この�\術にいち早く�`を��けた�盜駛描躱覆�主導する次世代の�匲学FHEプロジェクトである、NEXTFLEXへの参加がこの7月に��まった。Boeing社やLockheed Martin社をティア1サプライヤとし、EastmanやQualcomm、DuPont、Applied Materials、GEなど7社をティア2サプライヤとするコンソーシアムで、コネクテックジャパンはEquipment Affiliate（����関連企業）として参加している。