LSIの実装方法について

質問

大きく分けるとピン挿入型、表面実装型、特殊型とあると思いますが、この中で特殊型とはどのような実装方法なのか教えて頂けないでしょうか？
それと特殊型にはTCP（Tape Carrier Package）とCOB（Chip On Board）があると思いますがこれはどのような用途で使用されるのでしょうか？
私は素人ですのでどなたか分かりやすく教えて頂けないでしょうか。

回答No.1

noname#1930

私の記憶する範囲でお答えします。
問合せの内容は実際パッケージ方法やまたはメーカーによって呼称がかわります。

概念的な要素でお答えします。

通常大型のフラットＩＣは指摘のとうりピン型と表面実装型に別れます。
しかし、実際は更に細分化されます。

区分としては パーッケージＩＣ、及びそれ以外になりますが。

パッケージＩＣは、ＳＯＰ、ＱＦＰ、ＰＬＣＣなどがそうですが、通常基板面にクリーム半田を印刷し、リフロー炉にて半田付けを行います。リードピッチは現在０．３mmクラスまでありますが、主流は0.5mmピッチクラスです。
QFP、SOPがリードが外側に向いているのに対し、内側に曲がっているものがPLCCです。

さて、電機製品の小型化に伴ないどうしてもパッケージＩＣの搭載が面積的に困難になる昨今、新たな部品が出てきました、実際高集積ＬＳＩをパッケージ化すると□５０ｍｍ以上のＱＦＰになってしまい、とても小型情報機器の中に入りません。

そこで出て来たのがいわゆる、バンプ（ボール）工法やＴＣＰです
ＱＦＰがリードであるのに対し、こちらはバンプ（ボール）が部品の下面に格子状に並んでいます。
ＢＧＡ、ＣＳＰ、μＢＧＡと呼ばれるものがこの類です。
工法的には、基本的にはＱＦＰに同じくクリーム半田塗布後部品を装着しリフローに通します。

ＴＣＰはフィルムの上にベアＩＣを装着し、このフィルムを下記にも出てくるＡＣＦなどで基板に貼り付けるものです。

いずれにしても、ＱＦＰなどより大幅な面積の削減が可能です。

更に、周波数特性的な問題や面積的な問題がある場合、ベアチップを直接基板に実装するのがＣＯＢです。

この場合、接合方法は多岐にわたります。
代表的なのは
(1)ワイヤーボンディング
(2)Ｃ４（Controlled Conllapse Chip Connection）：IBM工法
(3)ＳＢＢ（Stud Bump Bonding）
(4)ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）
(5)ＭＢＢ（Micro Bump Bonding）
(6)ＧＧＩ（Gold to Gold Interconnection）
(7)ＧＢＳ（Gold Bump Soldering）
等などです。

それぞれを細かく説明するとこのスペースでは足りないので、おおまかに

ワイヤーボンディングは宜しいですね？
その他は、ベアチップ下面に何らかのバンプを形成しこれを基板側の接合をするものです。
半田を使うのが、Ｃ４、ＧＢＳ
導電性のペーストを使うのがＳＢＢ

ハンダを使用するものは電極のピッチが粗いもの、以外は細かい物という区分です。
その中で最近注目され需要がふえているのが
ＡＣＦとＧＧＩです。
ＡＣＦは異方性導伝膜といういわゆるフィルムを貼りつけて接合する工法で。
ＧＧＩは一般的に金金接合といって完全に金属接合工法です。

いづれにしても、その目的はＬＳＩの高集積化と小型化という相反する目的に対してあみ出されたもので、今後情報機器分野にのみならず、各方面にて使用されるものと思います。

ちなみに、先のＣＳＰやマルチチップモジュールなどのチップ実装にもこれらの工法が利用されています。

さて、ＵＲＬと思いましたが、上のＢＧＡやＣＳＰなどで検索をかけるか
「フィリップチップ実装」で検索をかけるとかなりヒットします。のでお試を。