- 3月29日
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めっき受託加工メーカー様向けめっき装置製品のご提案

更新日：4月15日

こんにちは、営業部のTZです。

弊社は電子デバイスの配線、電極形成用途のめっき工程を受託されているめっき加工メーカー様に、試作、少量生産用のめっき装置や治具のカスタマイズ製品を納入させていただいています。

大手電子デバイスメーカーにおける新製品開発や試作において、めっきプロセスに精通した人材や設備が必要であり、現在めっき受託加工メーカーとの協業が重要な中で、弊社がどのようにめっき受託加工メーカー様の技術力向上に貢献し、新製品開発や量産化を支援しているのかをご紹介いたします。

先端パッケージングと次世代パワー半導体の需要増加による、微細化された配線めっき工程のご要求

データセンター、AI、IoTデバイス市場向けに需要が高まっている、2.5D、3D半導体、FC-BGA、チップレット、FO-WLP、FO-PLPなどの様々なタイプの先端パッケージングにおいては、配線の微細化に伴い、配線めっき工程への要求スペックも高度なものになっています。

また、シリコンIGBTや、SiC、GaNなど次世代パワー半導体のパッケージングにおいても、電気特性、信頼性、放熱性の向上を目的として、電解銅めっきによって電極や配線形成を行う部品内蔵基板が一部のパワーデバイス製品で採用され始めています。

チップの小型化、高性能化、省電力化が求められる中、配線サイズも年々微細化の一途をたどり、パッケージング構造も複雑化しています。

このような背景から、電子デバイス用途の配線めっき工程の需要は増加しており、また、基板の種類や厚さ、配線パターン、プロセス要求も複雑化しています。

めっき処理の対象となるワークの材料、サイズは、シリコン、化合物ウエハなど丸い基板や、樹脂、ガラス、セラミックスなど角基板など様々です。片面めっき、両面めっきといった違いもあります。

先端の半導体パッケージングにおいては、ダマシン、TSV、Cuピラー、RDL、マイクロバンプなど、前工程の要求スペックに近づきつつあり、膜厚やパターン形状の違いによって、めっきプロセスの条件も大きく異なります。

業界課題と協業の重要性

上記のような状況の中、大手電子デバイスメーカーによる新製品の開発や試作においては、社内にめっきプロセスの経験者、技術者が少ないといった人材面の課題や、めっき装置のみならず、めっき液の濃度分析、膜厚測定、表面や断面の観察に用いる測定分析機器、めっきプロセスに付帯する排気、排水処理、廃液回収などの設備投資、環境への配慮と設備のメンテナンスに要するコスト負担が発生するといった設備面の課題があります。

スピードが重視されるビジネス環境においては、製品開発プロジェクトをスムーズに遂行するためにも、めっきプロセスに精通した人材を抱え、めっき設備、分析機器を保有するめっき受託加工メーカーとの協業が必要不可欠と言えます。

弊社は、電子デバイス製品市場をターゲットとしている、めっき受託加工メーカー様のさらなる技術力向上につながるよう、設備面の性能向上のお手伝いをさせていただくことで、電子デバイスメーカー様の新製品開発やスムーズな量産化実現のお役に立つことができると考えています。

弊社が設計、製作しためっき装置の製作事例紹介

縦型ディップ式めっき装置 縦型ディップ式とは、ウエハや基板製品を、給電可能な治具に固定して、めっき槽に浸漬させる方式です。基板の最大サイズを300ｍｍウエハとしてめっき槽を設計、導入することで、300mm以下の基板サイズであれば、それに応じて治具を変えることで容易に処理が可能です。銅、ニッケル、金、はんだなど複数の膜種の積層を行うことも多く、複数の処理槽を並べて手動または自動により治具を搬送して処理を行う方式が一般的です。弊社では、実験や条件出し用の小口径ウエハ向けの卓上めっき装置から300ｍｍウエハ、500mm角基板までの製作実績があります。

フェイスアップ式半自動装置 フェイスアップ式の最大の利点は、縦型ディップ式と比較して、面内均一性に優れていることです。また、給電ポイントとシール構造がめっき槽側にあるため、治具が不要であることから、治具に基板をセットする作業が不要で、人為的ミスによる基板の割れや、歩留まり低下要因を減らすことができます。弊社では300ｍｍウエハ用のTSV、RDL、マイクロバンプ用途の半自動装置の製作実績があります。

電解めっき治具 縦型ディップ式めっき装置用のめっき治具は、ウエハラック、ウエハホルダなどとも呼ばれます。めっきによる配線、電極形成工程は、全体の製造工程の中でも下流になることが多く、高価なウエハを取り扱うことになるため、不良品を出さないためにも、設備の不具合は極力避けなければなりません。安定した生産を行うために寸法精度が高く、繰り返し使用しても壊れにくい、シール性の高い治具が必要とされます。弊社では量産用途の治具を電子部品メーカー様に多数提供しています。消耗部品を定期的に交換することで長く使用することができます。

脱気システムによる前処理 ウエハや基板の銅めっき配線工程においては、微細なTSVやレジストパターン、ビアなど凹凸構造があり、前処理が不十分な場合は気泡の残留によりめっき膜内にボイドができてしまうなど不良品を発生させてしまう懸念があります。めっき装置導入と併せて、前処理時の気泡除去を目的とした脱気システムの提案が可能です。