「化学って繊細」文系卒2年目が感じる半導体製造業 ~ワイヤーボンディング編~

こんにちは、うぱです!
昨年の4月にテクダイヤに入社し、6月に“技術部”配属が決まり約1年が経ちました。
文系出身の私がまさか技術部に配属されるとは想像もしておらず、毎日初めての連続です!

この1年間で技術部として製造したり、実験をしたり、出荷対応をしたり、
時にはシステムの開発や検査工程に携わったりなど、部署関係なく様々な経験をさせてもらっています。
その学びの中で、化学の繊細さについて感じる出来事が頻繁あるので、今回はその一つを取り上げたいと
思います。

ワイヤーボンディングの練習時に感じた「化学って繊細!」です。

ワイヤーボンディングのプロセス

まず最初に回路基板の出荷検査の一つであるワイヤーボンディング試験の流れから説明します。

大まかに3つのプロセスがあります。

ワイヤーボンディング試験を行う目的は回路基板の電極の密着性や接合強度の確認です。

 


① ダイボンディング(ダイアタッチ)

チップ(回路基板)をキャリアやパッケージに接着することです。

AuSn(金スズ)や銀ペースト(エポキシ樹脂)の接着剤を塗布して硬化させ固定します。

コメント 2021-07-06 173012


②ワイヤーボンディング

チップ(回路基板)の電極やパッケージを金線などで配線させることです。

 

コメント 2021-07-08 145827

③ワイヤープル

配線した金線にフックをかけ引っ張った時の切断荷重と破壊モードによって

接合強度と電極膜の密着性を確認します。

画像2

原因追及をする

上記のプロセスで、ワイヤーボンディングの練習をしていた最中に問題が発生しました。

②の電極パッドの金線をかけるはずが、電極に金線が接着してくれないのです。

何度やっても、、接着してくれない、

回路基板に熱はかかってるはず、超音波も荷重も問題なし、、、、

文系頭の私は、なんで~と言いながら何度も試そうとしますが、接着しません。

 

困っている私に先輩が一緒に原因追及をして下さいました。

 

電極部分が汚れている?条件が異なる?熱がしっかりかかっていない?

一つ一つ確認していきます。

 

最終的に①のプロセスである銀ペースト(エポキシ樹脂)の混合が上手くいっておらず、

熱が回路基板までしっかりとかかっていないことが原因でした。

 

銀ペーストとは銀のフィラーをバインダー(接合剤)で混ぜた導電性樹脂のことです。

2つの分量がほんの少しでも異なると固まらないのです。

学びの日々

 

料理の調味料は目分量でもまあまあ美味しくできるし、なんとなく上手くいくでしょと学生時代過ごしてきた私は社会人として、

そして製造業を行う上でなんとなくでは通用しないことを痛感しました。

技術部として働く中で、先輩から抜けがあってはならないことを学ぶ日々です。

 

不具合が起きた場合は絶対にどこかしらに原因があり、その原因を解決するため

一つ一つ抜けがないように計画、確認、実行、評価を繰り返してやっと改善方法が見つかるのだと、

ものづくりの面白さ、奥深さを体感しています。

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