めっき技術 TECHNOLOGY

接合性 金めっき(Au) ニッケルめっき(Ni) 銅めっき(Cu) 耐食性 貴金属めっき 主要技術 パワーデバイスへの無電解UBMめっき技術 Under-barrier metallization by electroless plating for the power devices

20年間のノウハウによるSi、SiC、GaNなどパワーデバイスの実装に⽋かせない無電解めっき技術。
弊社独⾃の設備・⽣産システムを軸として次世代のモジュールに向けた開発試作から数万枚/⽉の⽣産を可能にします︕

対応基材

素材︓Si、SiC、GaO、GaNなどのパワー半導体
Al系電極︓純Al、AlSi、AlSiCu、AlCu

対応可能な仕様と機能・特性

量産実績有り
無電解ニッケル/金 半田接合
無電解低リンニッケル/金 半田接合
試作実績有り
無電解銅
無電解ニッケル/パラジウム/金 耐熱、熱拡散抑制、ワイヤーボンディング接合

上記以外の仕様についてもお気軽にご相談ください

技術の特徴

均⼀な膜厚分布を実現する独⾃の治具、装置

半導体ウエハAl電極に無電解NiP/Auめっきを⾏っており、⾞載向けのパワー半導体をメインとしております。
お客様からの要求事項を満⾜する為に、当社では独⾃のめっき⽤カセットと循環機構を設計しウエハ⾯内均⼀性向上に取り組んでおります。
また、膜厚分布が均⼀化する事で、Ni中に含まれるP含有量のチップ間差異を⼩さくし半⽥実装時のNi喰われ量バラツキも軽減可能です。
■めっきカセット・・・
めっき液の流れをコントロールするカセットでウエハ⾯内のNi膜厚分布は5.0±1.5管理規格でCpk=2.00以上の実⼒を確保(※Φ8インチでの実⼒値)
■循環機構・・・
弊社独⾃の循環機構で、めっきカセットのスロット依存性(傾向)を無くし、スロット位置による膜厚バラツキを⼤きく低減しております。

 


12インチ対応の⼤型設備

12インチウエハ対応自動めっきライン


半導体デバイスはチップ取り数アップの為に⼤⼝径化が加速しており、当社でも⼤⼝径化に対応すべく12インチウェハの無電解NiP/Auめっきプロセスが実現できる設備を2ライン揃えております。


めっき装置ー品質向上機構

無電解Ni/Auめっきプロセスを処理レシピで⼀括処理
Ni液⼤容量対応 - Ni⾃動分析・Ni⾃動補給装置搭載
 処理レシピ毎に各プロセス動作切替も可能
 清川オリジナル循環機構(膜厚分布の均⼀化)
 清川オリジナル洗浄機構
 装置起因コンタミ抑制機構搭載


めっき前後⼯程装置

保護装置、剥離装置、膜厚測定器(何れも12インチ対応可)


⾼温実装/⾼耐熱性に適しためっき

次世代のパワーモジュールとして⾼耐圧/⾼電流化が進んでいきます。そのような動作環境ではパワーデバイスが⾼温になり、めっきとしては⾼耐熱のめっきが求められています。通常のめっき仕様では、半⽥喰われ、クラック耐性など信頼性試験で耐性が得られ難いため、新しいめっきが求められています。
当社では、得られた知⾒を元に将来のデバイス設計を加味しためっき膜をご提案します。
■試作対応
 ⼩⽚~8インチ(ラボ槽での対応)
■量産対応
 要相談


パワーデバイスに向けた無電解銅めっき

将来のSiCパワーモジュールに向けた取り組みとして、銅リボン実装及び低抵抗に向けた新しい機能膜として無電解銅めっきを開発取組みしております。
従来の無電解NiP/Auめっきとは異なる、厚膜の無電解銅めっき膜にすることで今までとは異なった実装が可能となります。
■試作対応
 ⼩⽚~8インチ(ラボ槽での対応)
■量産対応
 要相談


 

ダウンロード資料内容

■薄ウェハ裏⾯・ベベルのマスキング技術

■均⼀な膜厚分布を実現する独⾃の治具、装置

■対応サイズ×仕様一覧表

資料のダウンロードはこちら

用途や導入例

  • ⾞載、家電向けパワーデバイスに用いられます
  • センサーデバイスに用いられます
  • MEMS向けASICデバイスに用いられます
  • その他各種デバイスに用いられます

Q&A

  • パワーデバイスのアルミ電極にNi/Auめっきをするのはなぜでしょうか?

    従来はアルミ電極にアルミワイヤーを実装していましたが、放熱性を高めるために、面実装の半田接合になってきています。めっきは半田実装のバリア膜として機能しています。

  • パワーデバイスのアルミ電極にめっきする場合にどのようなプロセスでめっきするのでしょうか?

    アルミへのめっきとしては一般的にダブルジンケート法というプロセスにて処理しており、アルミ酸化膜を除去しながら亜鉛を置換させる方法になります。半導体アルミ電極も同様でダブルジンケート法にてアルミ膜減りが少ない条件を見極めて実施しております。

  • パワーデバイスのめっき出来栄え評価としてどのような膜評価が可能でしょうか?

    半田濡れ性評価、半田喰われ評価、高温放置評価、引張強度評価、P含有量評価など今まで培った幅広い経験の中で自主基準を設けて評価しています。

  • めっき膜厚はどのように測定しているでしょうか?

    半導体デバイスに特化した蛍光X線にて測定しており、試作段階で断面膜厚と妥当性確認したX線の検量線で測定しております。

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