部品実装技術、一段と高密度化

0201サイズなど超小型化、狭ピッチ化、モジュール化進む

 部品実装技術が一段と高密度化してきた。スマホからIoT、ウエアラブルへと小型機器における多機能、高機能化が進展。電子部品は小型化、ファインピッチ化、モジュール化が進む。マテリアル、プロセス、さらには評価の最新技術を結集。超小型化部品の新製品開発が活発化している。

1.回路部品の動向

画像1
スマホやウエアラブル機能では0402サイズのチップ
部品の需要が伸びる(TDKの高周波インダクタ)   
 積層セラミックコンデンサ(MLCC)、インダクタ、抵抗器などは、0603サイズ、0402サイズの採用が定着化。しかも大容量化など、具体的な用途に最適化する形で、品ぞろえが充実してきた。

 最近では新サイズとして、05025サイズのMLCCが開発されたほか、既に次世代チップとして、0.25×0.125×0.125ミリの0201サイズを実用化する動きが目立ってきた。既にMLCC、インダクタ、抵抗器、フェライトビーズなどで0201サイズが開発されている。0402サイズに比べて体積で約75%の小型化が可能で、基板占有面積を省スペース化できる。

 部品内蔵基板向けのSMDでは、薄型化が強く求められている。薄型化技術としては、MLCCで厚み0.11ミリ、抵抗器で0.14ミリまで進展している。

2.接続/変換部品の動向

 接続部品は、ハイエンドスマホなどに内部接続用コネクタの低背・ファインピッチ・省スペース化技術が進展している。基板対基板コネクタは、0.4ミリピッチコネクタの低背化が進展し、厚み0.6ミリ、同0.5ミリ品などのバリエーションが充実してきた。さらに0.35ミリピッチの基板対基板コネクタも本格化してきた。

 FPC接続用コネクタでは、0.3ミリピッチコネクタに加え、0.2ミリピッチ品の採用が始まった。カード用コネクタは、厚み1.15ミリの超薄型形状のナノSIM用コネクタ、基板落し込み構造によって、実装高さを1ミリ以下に抑えたマイクロSDカード用コネクタが開発されている。

 一方、変換部品は、スマホ向けにMEMS技術を使ったマイクの小型化が進展している。SPVパッケージ(2.75×1.85ミリサイズ)品の量産が本格化している。SPNパッケージ(2.7×1.6ミリサイズ)品についても既に開発されている。

3.無線モジュールの動向

 モジュール化は個別部品の実装点数を削減することで、基板上の実装密度を高める手段として多用されるようになってきた。

 モジュールそのものの、小型化の開発が活発化。最近ではLTCC(低温焼結セラミック)基板や部品内蔵基板の技術を用いた小型で高機能なモジュールがスマホやウエアラブルなどに向けて開発されている。無線モジュールをはじめ、DC―DCコンバータ、カメラモジュールなどが代表的。

 その中で、普及が本格化してきたブルートゥーススマートモジュールでは、3.5ミリ角×1ミリサイズ品が開発された。ICを4層樹脂基板内に内蔵。水晶振動子、コンデンサなどの周辺部品を基板上に高密度実装。樹脂パッケージ化したもの。厚みは内蔵するICを独自技術で薄型化し、基板全体で0.3ミリにした。

4.センサーの動向

画像1
IoTで小型MEMSセンサー市場が拡大する(アルプ
ス電気の2.5×2ミリサイズデジタル気圧センサー)
 
 センサーにおける小型化は、MEMS(微細加工)技術の活用で大きく前進している。デジタル気圧センサーでは、2×2.5×0.9ミリサイズ品が開発された。ASICの最適化によって、ローパワーモード時1.8μAという低消費電流と高い検知精度(絶対圧力精度±0.05hPaを達成している。

 非接触温度センサーは、2.2ミリ角×0.9ミリサイズ品が登場。パッケージをシリコン接合による封止で、真空パッケージ化したことで、測定分解能±0.3℃という高精度化を実現している。出力電圧は1ミリV。B定数は3370K。消費電流は2μA。

 このほか、地磁気センサーは1.2ミリ角サイズの3軸タイプをはじめ、2ミリ角×0.75ミリサイズの容量式湿度センサー、2×1.8ミリサイズのフォースセンサー、2.3ミリ角×0.7ミリサイズの磁性薄膜センサーなどが商品化されている。