Cuピラーを中心にSAP（Semi Additive Process）とNISSHAの微細形成技術を紹介
電子デバイスの小型化・高機能化が進む中、基板上の配線や接続部にはさらなる微細化・高密度化が求められています。半導体パッケージやセンサー、ウェアラブル機器などでは、限られたスペースの中で安定した電気的接続を実現することが重要な課題となっています。
その解決策の一つとして注目されているのがCuピラーです。近年では、SAP（Semi Additive Process）を活用した微細Cuピラー形成技術への関心も高まっており、高密度実装を支える重要な技術として採用が拡大しています。
本記事では、Cuピラーの基本構造やはんだバンプとの違い、Cuピラーが必要とされる背景を整理したうえで、フィルム基板への微細Cuピラー形成に取り組むNISSHAの技術をご紹介します。
*画像はイメージです（生成AIで作成）
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Cuピラーとは、銅を柱状に形成した微細な電極・接続構造です。半導体チップと基板の接続、基板と電子部品の接続、さらには微細デバイス内部の接続など、さまざまな用途で利用されています。
Cuピラーは従来のはんだバンプと同様に上下方向の電気的接続を担う技術であり、半導体パッケージング分野を中心に広く活用されています。
はんだバンプは加熱によって溶融し、接続時に濡れ広がる特性があります。そのため、接続ピッチが狭くなるほど隣接電極との接触（ブリッジ）や寸法ばらつきへの配慮が必要となります。
一方、Cuピラーは柱状構造であるため、高さや径を比較的高精度に制御できます。銅めっきにより所望の形状へ形成できることから、接続部の寸法ばらつきを抑制しやすく、微細ピッチ化や高密度実装への対応が可能です。特に、従来のはんだバンプでは対応が難しい狭ピッチ領域において、高密度接続を実現しやすい点が特長です。
限られたスペースの中に多くの機能を搭載するため、基板や部品だけでなく接続部そのものにも小型化が求められています。Cuピラーは接続部の微細化と高密度化を両立する技術として注目されています。
デバイスの高機能化に伴い、端子数や信号線数は増加しています。Cuピラーによる微細接続構造は、限られた実装面積の中で多数の接続点を配置できるため、高密度実装を支える重要な技術となっています。
電子デバイスには高速動作だけでなく長期間にわたる安定した信頼性が求められます。Cuピラーは接続形状や高さを高精度に形成しやすく、安定した接続品質の実現に貢献します。また、銅は電気抵抗が低いため、高性能デバイスとの相性にも優れています。
電子機器の高性能化により発熱量も増加しています。銅は高い熱伝導率を持つため、Cuピラーは電気的接続経路としてだけでなく熱伝導経路としても機能し、放熱設計への寄与が期待されています。
フィルム基板を使用するウェアラブル機器や医療機器、センサーなどでは、柔軟性を維持しながら微細配線や接続構造を形成する必要があります。フィルム基板上にCuピラーを形成することで、薄型・軽量・高密度なデバイス設計への貢献が期待されています。
特に高密度実装や微細接続が求められる分野において、Cuピラーは重要な接続技術の一つとなっています。
NISSHAでは、フィルム基板上への微細Cuピラー形成技術の開発に取り組んでいます。
フィルム基板上に形成した微細Cu構造の例
NISSHAは長年培ってきたフィルム基板向け微細パターニング技術とSAP技術（Semi Additive Process）を組み合わせ、フィルム基板上への微細Cu構造形成に取り組んでいます。
従来、微細接続技術はシリコン基板やガラス基板への適用が中心でした。一方、NISSHAはフィルム基板への微細配線形成技術を強みとしており、フレキシブル基板向けの高密度接続技術開発を進めています。
NISSHAでは、将来的なφ5μm以下のCuピラー形成を目指し、さらなる微細化技術の開発を進めています。また、フィルム基板を連続処理できるロールtoロールプロセスの開発にも取り組み、微細構造と量産性の両立を目指しています。
フィルム基板へのCuピラー形成や、SAP技術を活用した微細配線・微細接続構造をご検討の際は、ぜひNISSHAへご相談ください。
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