【レポート】

コネクテック、半導体実装工程を「卓上化」 - 低温低荷重接合で実現

1 半導体に新たな価値をもたらす実装工程が登場

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コネクテックジャパンは12月6日、同社が開発した低温低荷重フリップチップボンディング技術「MONSTER PAC」などに関する記者発表会を、同社つくばR&Dセンターで開催した。同社代表取締役の平田勝則氏が登壇し、同技術の説明などを行った。

コネクテックジャパンの代表取締役を務める平田勝則氏

「MONSTER PAC」は、ICチップを基板上に実装する際の接合温度・接合荷重を下げることができる半導体実装技術。従来の半導体実装工程では、フリップチップボンディングを行う場合、240℃程度の高温で1バンプあたり2.4グラム重(gf)という荷重をかける必要があった。多数のバンプに同時に圧力をかけて接合を行うためには、重さ約3tのボンディング装置やディスペンサなどの巨大な装置と、そのための工場面積が必要だった。

同社では、このプロセスを接合温度170℃以下、接合荷重0.12gf/バンプにまで下げることにより、製造装置を卓上サイズまで小型化することに成功した。また、高温高荷重によるダメージに耐えられないため、これまでフリップチップボンディングの適用が困難だった最先端のデバイスにも対応できるようにした。

半導体実装工程を大幅に小型化した「デスクトップファクトリー(DTF)」。左からバンプ印刷機、ディスペンサ、フリップチップボンダ

卓上型バンプ印刷機。重さ約950kgの従来装置を60kgに小型軽量化した。装置価格は従来の1/10程度

卓上型ディスペンサ。重さ約3トンの従来装置を30kgに小型軽量化した。装置価格は従来の1/10程度

卓上型フリップチップボンダ。重さ約3トンの従来装置を50kgに小型軽量化した。装置価格は従来の1/10程度

装置を小型化し、プロセスを簡素化することで、半導体製造のコストを下げることが可能となる。同社ではこのアプローチを「デスクトップファクトリー(DTF)」と呼んでおり、すでにバンプ印刷機、絶縁樹脂塗布用のディスペンサ、フリップチップボンダといった一連の製造装置の卓上化を実現。製造プロセス自体も既存の34工程を3工程にまで簡素化した。

これによって、大型クリーンルームを備えた100m×200mサイズの工場が必要とされてきた半導体組立工程が、装置周りの局所クリーンブースと3.5m×1mという設置面積で可能になった。面積で比較すると既存工場の1/5700で済み、設備投資コストは1/40程度に下げられるという。また、製造過程でのCO2排出量も、既存工場の月500tから、月500kg程度にまで削減できるとしている。

すべての装置の電源を一般用100V電源から取れるようにしたこともDTFの特徴である。これにより、設置場所を選ばずどこにでも導入できるようになった。半導体製造では装置の機械振動も大敵となるが、DTFでは装置自体の除振性能を高めることにより、装置を載せるための特殊な架台なども必要なくなった。

半導体製造コストを劇的に下げるデスクトップファクトリー(出所:コネクテックジャパン

コネクテックジャパンは、パナソニック セミコンダクター社を退職した平田氏が2009年に設立。国内の拠点は新潟本社工場とつくばR&Dセンターがあり、海外拠点としては、中国・蘇州市、韓国・ソウル、米国シリコンバレーに営業所、台湾・新竹の工業技術研究院(ITRI)内にR&D拠点と営業所を置いている。現在の同社の主要事業は研究開発中心の実装受託開発(OSRDA:Out Sourced Research & DevelopmentAssemble)であり、MONSTER PACやDTFなどの自社技術だけでなく、日本全国多岐にわたる分野のパートナー企業と技術協力関係を結ぶことによって、様々な課題・プロジェクトに即応できる体制を構築しているという。

受託開発事業に加え、2018年をめどに、DTFによる多品種変量生産体制の確立や、製造装置・プロセス販売事業といった量産側の事業にも乗り出す。このため資金力の強化にも注力しており、2016年11月にはリアルテックファンドから増資を受けた。現在の資本金は7億7500万円。今後は株式上場による市場からの資金調達も視野に入れていくとしている。

国内大手メーカーの多くが半導体事業から撤退したことにより、リストラされた多くの技術者が力を発揮できない境遇に置かれているのが、現在の日本の状況であると指摘する平田氏。「半導体業界の環境変化によって、技術力を持った30万人のリソースが今、国内にある。これは我々のようなベンチャー企業にとっては大きなチャンス」と語り、そうした人材の積極的登用を行っていることも同社の特色であると強調する。

コネクテックジャパンの事業スケジュール(出所:コネクテックジャパン)

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インデックス

目次
(1) 半導体に新たな価値をもたらす実装工程が登場
(2) 先端半導体デバイスやMEMSにも適用可能なMONSTER PAC
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