功率半导体工艺新突破：天跃国产无氰电镀金实现10纳米厚金直镀

随着第三代半导体（SiC/GaN）及高压IGBT在新能源领域的广泛应用，功率器件对背金工艺的导热性与导电性提出了极限挑战。针对传统无氰工艺难以在厚膜沉积中保持晶格致密性的痛点，国内电子化学材料领域取得重大进展。最新技术验证显示，国产新型无氰晶圆电镀金工艺已成功突破10μm厚度关口，在镀层均匀性、应力控制及结合力等关键指标上达到国际先进水平。

功率器件背金工艺的“厚度焦虑”

在半导体晶圆制造的后道环节，背面金属化（Backside Metallization）直接决定了功率芯片的散热效率与欧姆接触电阻。特别是对于工作在高温、高压环境下的碳化硅（SiC）器件，为了缓冲共晶焊接（Eutectic Bonding）时的热失配应力，并提供足够的电流传输通道，金镀层的厚度指标正不断上探。行业普遍认为，3μm-5μm是功率器件背金的基础门槛，而在某些高端IGBT模块及军工级应用中，金层厚度甚至要求达到8μm-10μm。然而，这一厚度需求与现有的环保法规形成了技术对抗——传统的氰化金钾工艺虽成熟但属于剧毒管制化学品，而早期的无氰工艺在镀层超过3μm后，极易出现结晶粗糙、发黑、内应力失控等微观缺陷。

技术瓶颈：无氰体系下的“晶格生长”难题

为何无氰镀厚金如此困难？从电化学原理分析，无氰电镀液通常采用亚硫酸金或硫代硫酸金体系，其络合常数相对较小。在长时间、大厚度的电沉积过程中，金离子容易在阴极表面发生非均匀堆积，导致晶粒粗大（Grain Growth）。多份行业实验报告指出，当普通无氰药水的镀层厚度累积至5μm时，镀层表面往往呈“海绵状”疏松结构，导致硬度下降、结合力变差。这直接引发了后续封装环节中的芯片脱落（Die Shear Test Fail）*或*金线键合失效，成为制约国产功率半导体良率提升的关键技术瓶颈。

国产材料的里程碑：突破10μm物理极限

面对这一行业共性挑战，国内头部材料厂商通过改良配方体系，在“晶格控制”与“应力释放”两大维度实现了根本性突破。

根据最新的实验室数据及产线验证结果，新一代国产无氰晶圆电镀金工艺展现出了优异的深镀与厚镀能力：

1. 10μm级厚金直镀： 得益于独特的添加剂协同效应，该工艺在电沉积过程中能有效抑制晶粒过度生长。实测数据显示，即便镀层厚度达到 10μm 甚至更高，金层表面依然保持金光灿烂、细腻致密，无任何发黑或粗糙现象。
2. 卓越的物理性能： 在10μm厚度下，镀层仍保持了极低的内应力与适中的硬度，剪切力测试数据优异，完美适配高可靠性的共晶贴片工艺。
3. 工艺稳定性与环保升级： 该技术方案彻底摒弃了氰化物，并实现了“无氨化”运行，解决了车间气味与废气处理难题。同时，药水抗杂质干扰能力强，槽液使用寿命实测可达 2年以上，大幅降低了晶圆厂因频繁换槽带来的停机成本。

从“能用”到“好用”，国产半导体材料正逐步攻克高端制程的最后堡垒。此次无氰电镀金工艺在10μm厚度上的突破，标志着国产供应链在功率半导体金属化环节已具备与国际巨头同台竞技的实力。作为这一技术路线的先行者，深圳市天跃新材料科技有限公司凭借其旗舰产品CT-288无氰晶圆电镀金工艺，已成功将上述技术指标转化为量产能力。这不仅为国产IGBT与SiC芯片提供了一套高性能、长寿命的镀金解决方案，更为中国半导体产业的“绿色制造”转型提供了有力支撑。

钝化更专业、品牌选天跃

深圳市天跃新材料科技有限公司成立于2005年是集研发、生产、销售一体的国家高新技术企业，在压铸铝钝化，铜防护，无氰电镀金银领域处于行业领先水平，天跃人追求"产品领先，服务优先”致力于全体伙伴的“物心双幸福”用匠心制造极致完美的产品，用极致利他的服务传递幸福，并持续为人类社会可持续发展做贡献。