常温接続によるシリコン貫通電極チップ三次元化技術

田中 直敬  吉村 保廣  川下 道宏  内藤 孝洋  植松 俊英  宮崎 忠一  當麻 展久  花田 賢次  中西 正樹  菊池 隆文  赤沢 隆  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J91-C   No.11   pp.542-551
公開日: 2008/11/01
Online ISSN: 1881-0217
Print ISSN: 1345-2827
論文種別: 特集論文 (先端電子デバイスパッケージと高密度実装プロセス技術の最新動向論文特集)
専門分野: SiP(System in Package)技術
キーワード: 
貫通電極,  かしめ,  常温接続,  ドライエッチング,  三次元接続,  

本文: PDF(2.4MB)
>>論文を購入


あらまし: 
三次元化技術の代表的アプローチの一つが,シリコン貫通電極によるチップ積層技術である.三次元化におけるチップ間の接続長は,二次元で接続した場合より格段に短く,より早い伝送スピードをより低い消費電力で達成できるようになる.実用化における最大の障壁は,従来のワイヤ接続によるSiP技術に比較して製造コストが増大することである.そこで本研究では,製造コストの増加を大幅に抑え,従来技術以上にプロセスを簡素化できるシリコン貫通電極によるチップ積層技術を新たに考案した.その特徴は,高温加熱が必要な従来のメタラジカルな接続概念とは異なり,金バンプの機械的なかしめ作用を利用し,常温で押すだけで積層チップ間の電気的な接続を達成するものである.本論文では,考案したアイデアの原理検証実験を行い,多段積層のプロトタイプを試作することで,貫通電極を形成した薄層チップに対してかしめ接続による多段積層が可能であることを実証した.更に,既存マイコンとSDRAMの積層製品に対して本技術の適用試作を行うことで,実用化に向けた課題について明確化した.