シリコンフォトニクス用AuSnバンプサービス(PIC)

次世代光集積回路（PIC）用高精度AuSnソリューション

高性能シリコンフォトニクスの需要は加速しており、信頼性の高い高精度相互接続の必要性はかつてないほど高まっています。急速に発展するシリコンフォトニクスの分野において、フォトニック集積回路（PIC）は、高速データ伝送、高度なセンシング、効率的な光コンピューティングを可能にする最前線にあります。ナノシステムズJPインクでは、高度な金錫(AuSn)バンプ形成サービスを専門に提供し、今日の最も要求の厳しいPICアプリケーションのアセンブリやパッケージングに不可欠な、優れた接合性、熱伝導性、機械的安定性、気密封止を実現しています。

当社では、Au/Sn層を交互に形成する薄膜物理蒸着と、組成を調整できるAuSn電気めっきの2つの相補的なアプローチを用いて、ウェーハレベルのAuSnを提供しています。これにより、これらの先端デバイスで堅牢かつ高性能な接続を実現する最新のフォトニクスの厳しい要件を満たす、特定のアプリケーションに最適なソリューションを得ることができます。

高度なAuSnバンプ製造サービス

対応ウェーハサイズ4インチ、6インチ、8インチ、12インチウェーハに対応し、プロトタイピングから大量生産まで幅広い生産規模に対応。

空洞のあるウェハーにも対応しています。

当社は、以下の2つの主要な方法を通じて、柔軟でカスタマイズ可能なAuSnバンプソリューションを提供しています。

1.薄膜Au/Sn代替多層物理蒸着(PVD)

• プロセスの概要：

  最高レベルの精度と均一性が要求される用途に最適なソリューションです。最先端の物理的気相成長（PVD）技術を活用し、AuSnバンプまたは薄膜を形成するための複数のプロセスルートを提供し、合金組成と膜特性の卓越した制御を可能にします：

  1. 積層蒸着： 金（Au）と錫（Sn）を交互に積層し、目標の化学量論を達成します。その後のリフローにより、均一なAu-Sn金属間化合物が形成され、精密な合金制御と優れた機械的信頼性が保証されます。

  2. 共蒸着： 金と錫が制御された環境で同時に蒸着されるため、ウェーハ全体で均一な組成の合金を直接形成することができます。

  3. 直接合金蒸着：プレアロイAuSnターゲットが直接PVD蒸着に使用され、一貫した合金組成と高い膜純度を維持しながら処理を簡素化します。

  主な特徴と利点

• 比類のない均一性と密着性：優れた密着性、一貫したバンプの高さ、ウェーハ全体にわたる均一性と組成を保証します。

• 高純度：フラックスレスで信頼性の高い接合に理想的な、クリーンでボイドのない界面を形成します。

• ファインピッチ対応：高密度配線を伴う複雑なデバイスに最適。

• 正確な組成：低ストレスで強固な接合に不可欠な80/20 AuSn共晶組成を正確に実現。最適なはんだ付け性能のために共晶形成を制御。

• カスタマイズ可能な層厚と組成：共晶Au:Sn 80:20、75:25、70:30、その他ご要望に応じた組成で、お客様の熱的・電気的ニーズにお応えします。

2.AuSn電気めっき

• プロセスの概要弊社は、様々な組成（例えば、80/20 Au/Snまたはカスタム比率）のAuSnバンプの電気メッキサービスを提供しており、お客様のアプリケーション要件に基づいた柔軟な合金チューニングを可能にしています。

• より厚いはんだ層や特定の合金組成を必要とする用途には、当社の高度な電気めっきプロセスが優れた柔軟性と費用対効果を提供します。

• 組成の柔軟性：AuとSnを精密に共析し、共晶および非共晶組成をサポートすることで、目標の合金組成を直接達成することができます。

• 大量のスケーラビリティ：均一性と拡張性に優れた、大量生産用に設計された効率的なプロセス。

• 多彩な用途：レーザーダイオードからRFデバイスまで、アレイバンピングやコンポジションチューニングの恩恵を受けるパッケージなど、幅広いコンポーネントに最適。

• 費用対効果：より大きなバンプサイズとバンプ量に対応。

• 特定の要件に適しています：特定の融点や機械的特性を必要とする用途に。

最適バンプの高さ/量が高く、正確なリフロー・プロファイルが必要なシナリオ。

技術仕様一覧

完全な相互接続ソリューションUBM、RDL、仕上げ

信頼性の高いバンプには完璧な基盤が必要です。チップと基板の両方で重要な配線と表面を管理することにより、完全な相互接続ソリューションを提供します。

• アンダーバンプ冶金（UBM）：チップのコンタクトパッドに優れた密着性、拡散バリア性能、高いはんだ付け性を確保するため、堅牢な多層UBMスタック（Ti/Ni/Au、Ti/Pt/Auなど）を成膜します。

• 再配線層（RDL）：高精度の再配線層(RDL)を製造し、ウェハー上の電気接続を再ルーティングすることで、最新の高密度パッケージング設計を可能にします。[当社の RDL製造サービスの詳細はこちら].

• 最終パッド仕上げまた、信頼性の高いENIGや ENEPIGなど、お客様の基材に高度な表面仕上げを施し、接合に適した酸化のない清浄な表面を保証します。

シリコンフォトニクス用に設計

• PIC材料：シリコン、SiN、InP/Siハイブリッド、LiNbO₃変調器など

• 使用例レーザー/フォトダイオードアタッチ、TIA/ドライバーコパッケージング、フリップチップPIC-to-ASIC相互接続、ハーメチックサブアセンブリー

• フラックスレス・リフロー対応：デリケートな光学表面や低アウトガスビルドに最適

シリコンフォトニクスの応用

ナノシステムズJP社のAuSnバンプは理想的な用途に適している：

• PICアセンブリのフリップチップボンディング

• 光トランシーバー・モジュール

• レーザーダイオードの統合

• 5G以降の高速インターコネクト

• ハイブリッドレーザーのSi/SiN PICへの取り付け（バット結合またはグレーティング結合）

• 検出器と変調器をスタンドオフ制御で取り付ける

• フリップチップPIC-to-ASICマイクロバンプによるコ・パッケージング光学部品

• 安定した低ボイドジョイントを必要とする密閉サブアセンブリ