直径13μm、ピッチ30μmのハンダボール形成�\術を��菱/ルネサスのチームが開発
��菱電機とルネサステクノロジは、直径13μmと小さな�lフリーはんだボールをインクジェットのような�擬阿�、基���屬坊狙�する�\術を共同で開発し、東�B�kツ橋講堂で開かれた2008�Q国際3次元システム集積会議（International 3D System Integration Conference 2008）で発表した。マスクを使わずに直径13μmのハンダボールを実現できるため、狭ピッチの�Hピンパッケージの試作に使うことができる。
直径13μmのハンダボールだと、ボールのピッチとしては30μmが可�Δ�。��菱とルネサスは、この30μmのピッチの例を��した(図1)。��来は100μm未満のボールピッチを実現することは極めて�Mしかった。これまでの�桔，任�、ハンダボールの直径を�jきくできなかったため、基���C積を�jきくせず�Hピン化に�官�することはできなかった。
ここまで小さなハンダボールを実現できたのは、わずか1pl（ピコリットル）とインクジェットプリンタのインク並みの小さな�]�Xのハンダボールの��を作��するヘッドを開発したことによる。Sn-Agのハンダボールは、ピエゾ素子のダイヤフラムを�~動することで溶融ハンダを吐出することで形成する。インクジェットプリンタの原理と同じである。
ただし、1plとわずかな量を吐出させるため、ノズルを工夫した。��来のノズルは平�C�屬坊蠅魍�けたものだが、今�vの����では下に��の����形に加工し、さらにドライN2を吹き��ける向きも変え、溶融ハンダが基��の�屬僕遒舛��妓�と同じ�妓�に吹き��けるようにドライN2の吹き出し口も工夫した。N2の吹きつけはハンダの�┣修鯔匹阿燭瓩柾Lかせない。
ハンダボールを形成するSiなどの基���屬砲�Cuなどのパッドを形成しておく。ヘッドから吐出する溶融ボールはCuパッド�屬砲燭箸┐困譴萄椶辰燭箸靴討皀札襯侫▲薀ぅ鵐瓮鵐箸砲茲�、�O動的にCuバンプの�屬坊狙�される。
この�桔，�、マスクで�k括形成する�桔，箸楼磴�、�H数のボールを�@度よく形成するのに時間がかかることが予�[される。このため、1plという微量の溶融ハンダを供給するための圧電ダイヤフラムの�~動パルスの幅に関しても調べた。吐出させる�~動パルスの時間を、3.3ms、5ms、10msと変えていくと、300�r/秒、200�r/秒、100�r/秒とスループットが変わっていく。同時に吐出位���@度は1.60μm、1.59μm、0.81μmと高くなってくる。位���@度を考慮すると、10msで吐出し1秒間に100�rの溶融ハンダを出��するときの�@度が0.81μmと最も良い。
形成するハンダボールの�jきさは13μmだけではない。ノズルの直径を変えるともっと�jきな直径のボールもできる。実�xでは吐出させる溶融ハンダの量を48nl（ナノリットル）と�Hくすると直径450μmのボールが形成できた。
実際に、2��の3mm角のシリコンチップの表�Cに50μmピッチのハンダボールを形成し、それらをフェースツーフェースで接��する実�xも行っている。
さらに、シリコン基��にTSVの楉鵡Δ魍�け、その穴に向けてハンダボールを�]ち込み楉鵡Δ鳬mめるという�\術にも適��できることがわかった。直径100μm、深さ300μmの楉鵡Δ膨招�40μmの溶融ハンダを�mめ込むには70�rの溶融ハンダが��要だったとしている。
ただし、微細ピッチのハンダがマスク�\術で可�Δ砲覆譴弌△△襪い�Cuバンプによる�桔，犯罎��攵掚（スループット）が劣るため、����は試作ラインに向くといえよう。
