BGAパッケージの実装後基板4点曲げ試験によるはんだ接合信頼性

摘要

多ピン，大型の半導体パッケージであるFlip-Chip BGA（Ball Grid Array）において，外部接続端子であるボールの基板接合ランド表面には高密度な配線設計の必要性から一般的に無電解Ni/Auめっきが適用されている．しかし，無電解Ni/Auめっきでは，パッケージ実装後の機械的ストレスによる，はんだボール接合破断の問題が報告されている．この問題に対し，我々は，これら接合破断のメカニズムを明らかにし，その防止策を講じる上で，パッケージ実装彼の4点曲げ試験方法の確立を行った．また，無電解Ni/Auに起因する接合信頼性を改善するために，各基板メーカでは代替の基板ボールランド表面処理技術の検討が始まっている．本論文では，4点曲げ試験におけるひずみとボール接合破断の関係と，無電解Ni/Auの代替ボールランド表面処理として，ランド上にあらかじめはんだを印刷したDirect Solderの処理法の効果を，機械的ストレス及び熱的なはんだ疲労の両面から検証した．