部品の小型化のトレンドと、電子機器パッケージングにおける選択的コーティングの需要の高まりに伴い、汎用性の高いコンフォーマルメタルコーティングへの新しいソリューションが必要とされています。すでに確立されているスパッタリングやメッキ技術で製造する場合、複雑なマスキング工程が増えるため、プロセスが高価になり、材料の無駄が多くなってしまいます。
ヘレウスプリンテッドエレクトロニクスでは、半導体用途のMODメタルインクをマスクレスで製膜するソリューションを提供しています。これを使用することで、選択的および機能的なメタルコーティングをワンストップで実現可能になります。この新しいソリューションは、粒子を含まない特殊な銀インク、プリンター、2.5次元の選択的コーティングのためのインクジェット印刷を使用した製造プロセスから構成されています。インクジェット印刷はグラフィック業界において長い間確立されてきましたが、ヘレウスの技術は、半導体業界における機能性メタルコーティングの製造に、効率的で新たな設計の自由度をもたらします。マスクレスで部品の特定領域に銀インクを選択的かつ正確に蒸着することで、余分な材料を使用することなく、廃棄物を最小限に抑えます。湿式化学プロセスを使用しないため、環境に優しいプロセスとなっています。ヘレウスのソリューションを使用することで、スパッタリングと比較して消費電力が10倍低くなるなど、CO2バランスが大幅に改善されます。定評あるスパッタリング、メッキ技術では、エネルギー集約型のマルチステップ処理を行います。部品の小型化と相まって選択的コーティングへの需要が高まっているため、複雑なマスキングステップが必要となります。したがって、プロセスが高価になり、材料の無駄が多くなります。
ヘレウスのフルシステム・ソリューションであるPrexonics®により、バルク銀の20〜50%の導電率で、150nmから3μmの範囲のカスタマイズされた薄膜メタライゼーションフィルムが実現します。工業用スケールのインクジェットプリンターは、コーティングする部品が配置される300mmリングキャリアでのマガジンを処理します。すべてのプロセスステップは自動化でき、インラインとなります(コンポーネントの前処理、MOD金属インクのインクジェット印刷、金属銀膜への焼結)。このツールは半導体業界の基準を満たしています。その大量生産能力も証明済みです。
この積層造形方式は、特に、5Gアプリケーションでシグナル統合性を確保する上で、半導体パッケージEMIシールドに適しています。インクジェットによるデジタル印刷では、パッケージの上面、側壁(スタンドオフなど)、加えて、コンパートメントシールド用のトレンチにもマスクレス選択コーティングを行うことで、設計の自由度が向上します。理想的な材料節約アスペクト比1:1(側壁と上面)でインクジェットコーティングされた、厚さ2μmの銀膜が優れたシールド性能を提供することが、有名な専門の研究所で実施されたシールド効果研究で確認されました。