攻克MEMS微观死角：国产无氰电镀金如何实现纳米级均匀覆盖？

MEMS传感器之所以被称为“微机电系统”，是因为其在硅片上构建了极为复杂的微型机械结构，如加速度计的悬臂梁、陀螺仪的梳齿电容以及压力传感器的深腔结构。

这些微结构的深宽比（Aspect Ratio）往往极大，且充满了微米级的沟槽与盲孔。在进行金属化电镀时，电流密度分布极不均匀——尖端和孔口电流大，镀得快；深坑底部电流小，镀得慢。

这直接导致了行业公认的“狗骨头”效应：孔口被快速沉积的金层封死，而内部却留下了空洞（Void）。这种缺陷不仅会导致电路断路，更会因重心偏移严重影响MEMS器件的机械灵敏度。

虽然无氰电镀是环保趋势，但普通无氰药水（如亚硫酸金体系）在MEMS应用中常表现出“水土不服”。

由于金络合物的扩散系数较低，药水难以深入狭窄缝隙的底部。多项失效分析显示，使用传统药水电镀的MEMS器件，其凹槽底部的镀层厚度往往不足表面的30%。为了强行镀满底部，工程师不得不延长电镀时间，结果导致表面镀层过厚、粗糙甚至发黑，严重破坏了精密结构的尺寸精度。

针对这一痛点，国内先进材料厂商通过引入特殊的“整平剂”与“润湿剂”分子，重新定义了金离子在微观界面上的沉积行为。

经过多家MEMS代工厂的严苛验证，新一代国产无氰晶圆电镀金工艺展现出了惊人的均镀能力（Throwing Power，TP值）：

1. 纳米级均匀覆盖： 该工艺具有极强的深镀能力，能够克服扩散阻力，深入高深宽比的沟槽底部。实测数据显示，即便在深宽比5:1的微盲孔中，其孔底与孔口的镀层厚度比（TP值）仍能达到 90%以上，真正做到了“表里如一”。

2. 细腻无发黑： 即使在电流密度差异巨大的复杂结构表面，镀层依然保持金光细腻，无任何发黑或结晶粗糙现象，确保了MEMS活动部件的表面光洁度与机械性能。

3. 工艺窗口宽： 药水稳定性极佳，使用寿命长达 2年以上，且不需要氨气保护，极大降低了对精密MEMS产线的腐蚀风险。

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，天跃新材料凭借其旗舰产品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。