Proterial Metals开发出半导体用导电性Ni-P微粒电镀技术

2025年2月6日, 日本Proterial公司旗下子公司Proterial Metals开发出一种电镀导电性镍磷 (Ni-P) 粒子的技术，该粒子用作凸块，用于将银 (Ag)、铜 (Cu) 和低熔点焊料与半导体芯片和基板/电路板连接起来，并将镀镍磷粒子添加到其产品阵容中。镀镍磷粒子通过降低电阻，同时保持现有产品特有的耐热性，有助于提高半导体的功能性能并降低功耗。

智能手机和平板电脑等设备正变得越来越复杂，具有 AI 功能和其他功能，对电子电路信号传输的数据传输速度和容量提出了更高的要求。因此，对具有更低电阻和更高耐热性的半导体芯片和设备的需求也越来越大，新封装技术的开发也在不断推进。最近，人们已经使用更精细的加工技术形成了更大的电路，以提高半导体性能。为了防止生产此类电路时产量下降，一种称为芯片的技术（即制造小半导体芯片然后将其集成以生产大规模电路）正在引起人们的关注。

这种芯片集成技术需要芯片与芯片以及芯片与电路板之间的连接。因此，人们期待能够降低这些连接电阻的新型键合（贴装）材料。

Proterial Metals 开发出将各种材质的镀层应用于具有高耐热性等优异特性的导电性 Ni-P 粒子上，使其具有低电阻特性，并可用作新型粘合/安装材料的技术。

Proterial Metals 一直在开发和生产导电性 Ni-P 颗粒作为粘合材料。这些 Ni-P 颗粒的粒径范围为 1-30 μm，具有耐热性、粒径均匀、球形度高、硬度高的特点。Proterial 到目前为止，为了满足高耐腐蚀性需求，一直提供镀金 (Au) 产品作为电镀产品，但在实现低电阻方面受到限制。为此，Proterial Metals 开发了一种新的电镀技术，可以使用 Au 以外的材料对 Ni-P 颗粒进行镀层。

利用该技术，现在可以在导电性 Ni-P 粒子上进行电阻值较低的银 (Ag) 镀层和铜 (Cu) 镀层。与镀金 N​​i-P 粒子相比，体积电阻率约为银镀层的 1/5，约为铜镀层的 1/9（见表）。这使得电路中信号传输的速度和容量更高成为可能。它还可以进行低熔点焊料镀层，从而可以通过焊接扩大接触面积，并通过金属结合降低电阻。

由于在涂敷这些镀液时，仍保持了传统 Ni-P 粒子所具有的耐热性、均匀的粒径（见图）和球形度，因此可以将连接表面的平坦度和适当间隙的形成保持在与传统 Ni-P 粒子相同的水平。由于核心由硬度较高的 Ni-P 粒子组成，因此这些镀层粒子有望用于将半导体芯片粘合/安装到硅或玻璃等基板上。

图 镀银前后导电 Ni-P 颗粒的粒度分布

展望未来，Proterial Metals将继续利用具有这些特性的镀Ni-P粒子为提高半导体及相关产品的功能性能并降低功耗做出贡献。该产品目前正在申请四项电镀技术专利，预计将在Proterial Metals 株式会社鹿儿岛工厂生产。