ドイツ・シュトゥットガルトにあるマイクロエレクトロニクス研究所では、ファインテックのダイボンダーを使用して、繊細なメンブレンチップを1マイクロメートル以下のポストボンディング精度で積層しています。
シュトゥットガルトのマイクロエレクトロニクス研究所（IMS CHIPS）は、シリコン技術、特定用途向け回路（ASIC）、ナノ構造、イメージセンサー技術などの分野でビジネス志向の研究を行い、専門的なトレーニングを提供しています。特にドイツのバーデン・ヴュルテンベルク州の中小企業と提携し、国際的な大手半導体企業やサプライヤーと協力しています。
新しいアプリケーションでは、数cmの大きさのメンブレンチップを非常に高い精度で積み重ねることが重要な要件となりました。配置と積層のすべてのステップが完了した後、プロセス全体としてのポストボンディング精度(実装完了後精度)は1μm未満でなければなりませんでした
以前のシステムは、古い3インチのマスクアライナーをベースにした自社設計のもので、スペアパーツの不足や柔軟性の問題から限界に達していました。例えば、レンズ間距離を縮めることができないため、重ねられるメンブレンの数は限られており、また、接着力をコントロールできないため、壊れやすいメンブレンチップが危険にさらされました。また、チップを接着するための接着剤が一定の方法で塗布されておらず、プロセス全体としても安定性はありませんでした。
そのため、IMS CHIPSは、最高の組立精度を確保しつつ、対応する基板や部品の寸法についてより柔軟性のある新しい組立システムを求めていました。また、接着力はプロセス制御され、荷重がワイドレンジで調整可能ある必要もあり、さらに、ディスペンサーを使って接着剤を正確に塗布できる必要もありました。
1 µmのポストボンディング精度でのメンブレンチップのスタッキング
IMS CHIPSとファインテックの最初の出会いは展示会でした。高精度に加えて柔軟性を持つという宣伝文句に興味を引かれたそうです。
シュトゥットガルトで2回目のミーティングを行った後、IMS CHIPSはベルリンで開催されたファインテックのMicro Assembly Dayへの招待を受け、IMS CHIPSのJurisch氏は、FINEPLACER®のプレースメント・アッセンブリシステムをより詳細に体験する機会を得ました。それと同時にIMS CHIPSのオリジナルメンブレンチップサンプルを使った最初のデモンストレーションも行われました。
この際、要求精度を満たすために、ファインテックはデモツールを開発し、ファインテックのアプリケーションチームは組立プロセス全体を再設計し、1µmの接着後の精度を再現できるようになるまで、開発を進めました。
最終的には、最適なFINEPLACER®システムを選択するだけですが、サブミクロンクラスになると、メンブレンの積層プロセスをマッピングできるシステムがいくつかあります。しかし、IMS CHIPSが求めていたのは、連続生産のための自動化であり、同時にプロセス開発の比率が高いため、手動による操作も制限されないシステムでした。そのため最終的に採用されたダイボンダーはフルオートダイボンダーであるFINEPLACER® femto 2でした。
FINEPLACER® femto 2のメンブレンスタッキングやその他用途への適用
IMS CHIPSは、ダイボンダーとしてFINEPLACER® femto2を選択することで、要求の厳しいメンブレンスタッキングアプリケーションを高い再現性で実装し、また、将来の幅広いアプリケーションのための理想的な生産・開発プラットフォームを手に入れることができました。
また、豊富なプロセス中の計測オプションにより、目視で作業を行っていた従来のシステムと比較して、再現性が大幅に向上しました。さらに、UV接着剤を定められた方法で塗布し、UV光で非常に早く硬化させることもできます。これにより、従来のシステムと比較し全体の工程時間が数時間短縮されました。
IMS CHIPSは、ダイボンダーとしてファインプレーサー® femto2を選択することで、要求の厳しいメンブレンスタッキングアプリケーションを高い再現性で実装し、また、将来の幅広いアプリケーションのための理想的な生産・開発プラットフォームを手に入れることができました。
「このダイボンダーは堅牢で信頼性が高く、我々の期待にすべて応えてくれました。ファインテックのサポートチームは常に我々のために存在し、どんな障害も素早く解決してくれます。」
