後工程・実装の基礎：裸のチップを使える部品にする

ダイとパッケージは別のもの

ダイはウエハから切り出した個々の半導体チップ。パッケージはダイを外部回路へ電気的につなぎ、機械的な損傷や環境から保護し、熱を逃がす構造である。チップの性能だけでなく、接続の長さや放熱が実際のシステム性能を左右する。

代表的な工程を知る

代表例では、ウエハ検査、薄化、個片化、ダイの固定、電気接続、樹脂封止、最終検査へ進む。ただし工程順序は方式によって分かれ、ウエハ状態で再配線や封止を先に行う方式もある。すべてのパッケージが一列の同一工程を通るわけではない。

ワイヤとフリップチップ

ワイヤ方式は細い金属線でダイの電極と外部端子をつなぐ。フリップチップは電極面を下にして、バンプ等を介し基板へつなぐ。後者は多数の接点を配置しやすい一方、必要精度・材料・コストも異なる。成熟したワイヤ方式が合理的な製品は多い。

何の上に載せるか

金属のリードフレーム、有機パッケージ基板、セラミック等は構造と用途が違う。高密度ロジックには細かな配線が、センサには測る物理量を取り込む構造が、特定用途には気密や耐熱が必要になる。半導体の箱を一種類として扱わない。

一社で作るとは限らない

IDMやファウンドリの内製工程と、OSATの受託工程が組み合わされる。基板、材料、装置の企業も参加するため、工程を担当する企業と最終的に請求を受ける企業は一致しない場合がある。

売上は何で決まるか

基本は処理個数と製品・工程別単価。基板等を自社調達して請求に含める場合、材料の価格上昇だけでも売上が増える。加工付加価値、歩留まり、稼働を分けて利益を考える。

費用と利益の構造

基板・樹脂・金属等の材料費に、装置償却、人員、工場費が加わる。高価な顧客ダイを扱う場合は不良発生時の費用負担も契約確認が必要。

競争優位を見る

顧客認定、工程レシピ、量産品質、納期を同時に満たす運営が切替の負担を生む。方式ごとに競争環境は異なる。

サイクルと時間差

最終製品の数量循環に加え、実装方式の変更と顧客の内外製配分が需要を変える。設備増設の効果は認定と量産後に表れる。

確認するKPI

• 処理量と製品構成
• 設備稼働率
• 材料・加工付加価値の構成
• 歩留まりと立上げ費用

読み違えやすいこと

• 後工程は単に樹脂の箱を付ける作業、ではない
• 高価なパッケージの増加が同率の利益増になるとは限らない

確認したい問い

• 単価上昇は材料費か工程難度か
• 不良ダイと実装工程起因の不良を分けられるか
• 受託範囲が前年から変わったか

• 新しい実装方式の認定と量産開始
• 基板・材料制約の緩和後の稼働
• 顧客の内製・外注方針