固液相互拡散は「加熱できないが、熱に耐えなければならない」実装のためのメタラジーです。これを成立させる3つの特性はすべて成膜時に決まります。まさに当社の出番です。
接合中、薄いSnまたはIn中間層が溶融してマトリクス金属へ拡散し、全体が金属間化合物に変換されます。形成された接合部には低融点相が残らないため、再溶融温度は金属間化合物のもの、すなわち接合温度より数百度高くなります。約280°Cで接合したパワーダイは、軟質はんだが耐えられない接合温度で動作し、180°Cで接合したスタックはその後のSnAgフルリフローを耐え抜きます。
完全変換が起きるのは中間層が薄い場合だけです。マトリクス側の十分な余裕に対して1〜3µm。この比率こそが接合設計のすべてであり、めっき浴の気まぐれではなく成膜で決めなければなりません。そして1〜3µmは、蒸着とリフトオフが最も得意とする領域そのものです。マトリクスと中間層を1回の真空引きで成膜し、レイヤー厚で比率を固定し、±0.5µmでパターニングします。
蒸着スタックには浴残渣がなく、酸化に対して真空中でキャップできるため、接合はフラックスフリー・低ボイドで走ります。気密シールフレームと放熱ダイアタッチの両方が求める挙動です。微細パターンフレームはリフトオフルートから、幅広フレームと量産はめっきCu/Snから。同じ接合物理を、形状と数量でルートを選んで提供します。
各システムは接合温度・コスト・導電性のトレードオフが異なります。当社は3つすべてを成膜し、お客様の実装フローから推奨し、成膜済みで出荷します。接合はお客様のラインで、当社側での接合トライアルもリクエストで対応します。組成比・キャップ層・バリアシーケンスはプログラムごとにボンダー・圧力・保持時間へ合わせて設計します。
主力システム：Cu6Sn5からCu3Snへの金属間化合物で、パワーダイアタッチとMEMSシールフレームに。蒸着微細パターンまたはめっきフレーム・量産、Niバリアオプション付き。
穏やかなシステム：温度に敏感な光学部品・極低温ハードウェアを200°C未満で接合し、AuIn2の融点まで保持。同じUBM上で当社インジウムバンプフローと並走します。
インジウムの接合温度で銀の導電性を、Au/Inより低い材料コストで。Inキャップと工程タイミングで銀の変色を管理。Auより低抵抗が必要な極低温・RF用途には、純蒸着Agバンプ・パッドも対応します。
Ni拡散バリア・Ti密着層・Sn上のAu酸化防止キャップ、そして2枚のウェーハに分割した非対称スタック。ボンダーの圧力とスケジュールに合わせてシーケンスします。
| パラメータ | 蒸着（Au/In・Ag/In・Cu/Sn） | めっき（Cu/Sn） |
|---|---|---|
| ウェーハサイズ | 4インチ（100mm）· 6インチ（150mm）· 8インチ（200mm）· 12インチ（300mm） | |
| 基板 | Si・SiC・GaAs・InP・ガラス・サファイア（その他はリクエストで） | |
| 中間層 | SnまたはIn · 1〜3µm標準 · 完全変換のために設計 | |
| マトリクス | Cu・Au・Ag | Cu |
| 接合ウィンドウ | 約150〜300°C（システム依存）· お客様のボンダーで | |
| 接合後安定性 | Cu-Sn >400°C · Au-In 約540°Cまで · Ag-In 300°C超で安定 | |
| パターニング | リフトオフ · ±0.5µm | レジストスルー · ±1µm |
| 最小フィーチャー | ~5µm | ~20µm |
| バリア・キャップ | Niバリア・Ti密着・Auキャップ（リクエストで） | |
| 組成検証 | 断面はリクエストで | |
| 納品形態 | 成膜済みウェーハ · 接合トライアルはリクエストで | |
| 最低ロット | 1枚から - 同一レシピで試作から量産まで | |
軟質はんだの限界を超える接合温度で動くSiC・GaNパワーダイのためのCu/Sn SLID：約280°Cで接合し、金属間化合物だけが生き残る温度域で動作。変換済み低ボイド接合が放熱パスを担います。
ウェーハレベル気密封止のためのパターニング済みSLIDフレーム：MEMSの熱予算内で接合し、封止済みキャビティはその後のすべてのリフローに耐えます。微細フレームはリフトオフ、幅広フレームはめっきで。
温度に敏感な光学実装・極低温ハードウェアのための200°C未満接合。ベークアウトと熱サイクルを通じて動かない接合を、共有UBM上のインジウムバンプフローと並走で提供します。
すでにはんだ接合を持つ実装へのダイ追加：既存メタラジーの融点より低く接合し、その後は同等以上の温度定格に。ステップはんだの階層予算を使わずに済みます。
坑井・エンジンルーム・産業用途で軟質はんだの限界を超えて連続動作するエレクトロニクス。300°Cを故障閾値ではなく使用条件として扱う金属間化合物で接合します。
SLIDプロセス開発のための成膜済みクーポンと単一ウェーハ：お客様のボンダー、当社のスタック。厚さ比シリーズと断面解析で変換ウィンドウを追い込みます。
SLID文献の多くはスタックの自前成膜を前提とします。当社は設計・検証済みで、お客様のボンダーを待つだけの状態で出荷します。プロセスの欠けていた半分を解決します。
完全変換は厚さ比の計算であり、当社はそのように扱います：システムごとに中間層とマトリクスを設計し、ロットごとに文書化します。
微細パターンは蒸着リフトオフへ、フレームと量産はめっきCu/Snへ。同じ物理を、当社の都合ではなくお客様の形状と数量で選びます。
マトリクスを一方のウェーハに、中間層をもう一方に。あるいは接合レシピに合わせた非対称シーケンス。両面を同一フローで処理し、設計どおりに出会わせます。
Au/Inはインジウムバンプの隣で、Cu/Snはめっきラインの隣で、すべて共有UBMとリソグラフィの上を、専任プロジェクトマネージャーのもとで走ります。
単一ウェーハで比率を試作し、接合・断面解析してから、データをベースラインに同じレシピでスケール。再認定は不要です。
システム・形状・接合ウィンドウ・接合後の温度要件・数量をお知らせください。エンジニアが24時間以内にご返信いたします。