ボイド低減による基板の放熱性と接合強度の向上

実装方式

フリップチップ実装

基板サイズ

プレート:25mm×25mm×3mm
ベースプレート:40mm×40mm×3mm

基板材質

プレート、ベースプレート共にアルミ(全面にNiメッキ処理有)

ロット数

数点(サンプルのため)

対応納期

事前評価含め1.5ヶ月

お客様の課題・ご相談内容

  • チップ動作時の温度を効率よく伝えるために、プレート~ベースプレート間の接合により熱伝導率の高い素材を用いて接合を行いたい。
  • ハンダ接合部のボイドを少なくしたい。

解決の内容・施策

接合のイメージ
接合のイメージ
  • プレート~ベースプレート間の接合を高熱伝導率の接着シートに変更し、シートの最適な接合条件(加熱・加圧条件)を求めた。
  • チップとプレートにハンダをプリコートし、一度溶融させる事でメッキ表面のわずかな凹凸部と印刷ハンダの間にあるボイドをわざと発生させた。
  • 2回目のハンダ溶融時に、1度目の溶融で発生したハンダを追い出すためにチップをスクラブしながら搭載した。

施策の効果

  • 高熱伝導率の接着シートを使用したことで熱伝導率が向上した
  • ハンダ溶融時にチップをスクラブさせながら搭載した事により、最初の溶融でハンダ内部にあったボイドを大幅に低減させる事に成功した。ボイドを低減させた事により以下のメリットが得られた
    ①温度印加時におけるボイド膨張収縮によるクラック発生の低減
    ②接合強度、熱伝導率の増加
スクラブ前 ハンダ溶融部X線写真
スクラブ前 ハンダ溶融部X線写真
スクラブ後 ハンダ溶融部X線写真
スクラブ後 ハンダ溶融部X線写真
ベアチップ裏面 ハンダ溶融部X線写真
ベアチップ裏面 ハンダ溶融部X線写真
ベアチップ搭載後 ハンダ溶融部X線写真(スクラブ済み)
ベアチップ搭載後 ハンダ溶融部X線写真(スクラブ済み)

基板の設計・試作・実装はイデアシステムにお任せください

狭ピッチ・小ラインでの実装、ベアチップとSMDの混載実装など、実現難度の高い基板実装はイデアシステムにお任せください。

当社は創業以来30年以上、試作中心の多品種少量に特化した受注体制で基板の実装案件を手がけてきました。

蓄積した技術とノウハウでお客様の課題解決に貢献いたします。難度の高い基板の実装・試作でお困りの際は当社にお声がけください。

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