日本愛(ài)發(fā)科面向硅基板上制作的功率半導(dǎo)體等，開(kāi)發(fā)出了通過(guò)濺射法實(shí)現(xiàn)原來(lái)使用蒸鍍法及印刷法的“焊錫成膜工序”。該方法可將各種器件的電極膜使用的Au膜換成通過(guò)濺射成膜的焊錫層。據(jù)愛(ài)發(fā)科介紹，這樣可使電極膜材料成本“降至原來(lái)的50％以下”。

　　對(duì)于硅基板上形成的各種器件的背面電極，該技術(shù)有兩大作用。一是消除與硅基板的歐姆接觸，二是確保用焊錫膏接合到散熱基板上時(shí)的附著性。為了實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)作用，業(yè)內(nèi)通常采用(1）基于Al及硅化物的歐姆接觸層、（2）Ti勢(shì)壘金屬、（3）Ni膜、（4）Au膜這種4層構(gòu)造。其中，Ni膜用作接合膜以獲得與焊錫的合金。Au膜承擔(dān)在防止電極表面氧化的同時(shí)提高焊錫附著性的作用。焊錫成膜通常是在器件制造工序完成后，將器件拿到空氣環(huán)境下，通過(guò)蒸鍍法及印刷法來(lái)完成。

　　而此次愛(ài)發(fā)科開(kāi)發(fā)的方法則是在Ni成膜后保持真空狀態(tài)，通過(guò)濺射法實(shí)現(xiàn)無(wú)鉛焊錫層，將形成的膜作為與焊錫膏的接合層來(lái)使用。由于是在Ni膜不暴露在空氣環(huán)境下緊接著就進(jìn)行焊錫成膜處理，因此能夠確保焊錫層與焊錫膏之間的高附著性。濺射成膜的焊錫層有0.5μm左右的厚度要求，因此從生產(chǎn)效率考慮，“為實(shí)現(xiàn)高速成膜下了一番工夫”（愛(ài)發(fā)科）。

　　愛(ài)發(fā)科為了進(jìn)一步降低膜材料的成本，此次還開(kāi)發(fā)了除Au膜外還可省去Ni膜的工藝技術(shù)。該技術(shù)將Ti膜而非Ni膜用作與焊錫的接合膜。由于Ti能夠以230℃左右的回流溫度與Sn形成合金，因此可代替Ni膜使用。

　　對(duì)于此次開(kāi)發(fā)的兩種方法，愛(ài)發(fā)科已經(jīng)驗(yàn)證了與焊錫的接合強(qiáng)度。結(jié)果表明，只省去Au膜的工藝可確保與原來(lái)同等或更高的接合強(qiáng)度，而Au膜和Ni膜均省去的工藝也可確保與原來(lái)同等的接合強(qiáng)度。只省去Au膜時(shí)，由于與焊錫形成合金時(shí)界面上的凹凸比原來(lái)小，因此界面不易發(fā)生變形，從而提高了接合強(qiáng)度。

　　愛(ài)發(fā)科將以約2億日元的價(jià)格銷售采用上述工藝技術(shù)的濺射成膜裝置“SRH系列”。該公司的濺射成膜裝置在面向日本國(guó)內(nèi)IGBT廠商的市場(chǎng)上占有較高份額，但愛(ài)發(fā)科希望能以此次的裝置打入今后功率半導(dǎo)體產(chǎn)能有望提高的中國(guó)市場(chǎng)。

　　愛(ài)發(fā)科將在2012年3月15～17日于早稻田大學(xué)舉行的“第59屆應(yīng)用物理學(xué)相關(guān)聯(lián)合演講會(huì)（演講編號(hào)：16a-F2-12）”上發(fā)表此次技術(shù)的詳情。