天跃无氰晶圆电镀金工艺：打造极致“镜面级”光泽，如何提升VCSEL光芯片的能效比？

随着3D传感技术在智能手机及智能驾驶领域的普及，VCSEL（垂直腔面发射激光器）作为核心光源，其电光转换效率（PCE）成为关键指标。研究表明，背面电极金层的表面形态直接影响光的反射与散射行为。

针对传统电镀工艺表面粗糙导致光损耗的问题，国产无氰晶圆电镀金工艺通过实现纳米级表面平整度（Ra < 10nm）与高反射率，有效提升了光电子器件的能效与散热性能。

在光通信与传感领域，芯片背面的金镀层扮演着双重角色：它既是电流注入的欧姆接触电极，在高功率垂直发射器件中，往往也是提升出光效率的反射镜面（Reflector）。

以目前主流的3D结构光和ToF模组技术为例，VCSEL芯片发出的红外光（850nm/940nm）对光路传输介质极其敏感。

物理学原理指出，如果电镀金层表面微观结构粗糙（Roughness），光线在接触界面会发生漫反射（Diffuse Reflection）。这不仅会导致光功率损耗，还会因为光子被基板吸收转化为热能，加剧芯片发热。对于对波长漂移极度敏感的激光雷达或人脸识别模组而言，这种热效应是导致精度下降的主要原因。

传统的无氰电镀工艺，由于晶体生长控制能力较弱，镀层表面往往呈现出微米级的“山峰状”起伏。

在扫描电镜（SEM）下，这些肉眼看不见的凹凸不平，对于波长仅有几百纳米的光波来说，就是巨大的“峡谷”。这种高Ra值（粗糙度）的镀层，不仅反射率低，而且在倒装焊（Flip Chip）封装时，会导致芯片倾斜，造成光路对准偏差（Misalignment）。这一缺陷在华为等一线大厂的供应链管控中，属于严格的制程管控项。

为了匹配高端光电子器件的需求，天跃新材料在CT-288工艺中引入了独特的光亮剂体系，将电镀金演变成了一门“表面光学工程”。

该工艺在VCSEL及Mini-LED领域展现了卓越的性能：

1. 极致的镜面光泽（Ra < 10nm）： 工艺能够沉积出晶粒极度细微的非晶态或纳米晶结构。AFM（原子力显微镜）测试显示，其表面粗糙度稳定控制在 10nm以内。肉眼观测下，晶圆金面光亮如镜，能清晰倒映出人影。

2. 超高反射率： 在红外波段（IR Region），天跃镀层的反射率显著优于普通镀层。这意味着更多的光子被有效反射利用，芯片的电光转换效率（PCE）得以大幅提升。

3. 完美的共面性： 平整的镀层确保了倒装焊接时的零间隙结合，极大地降低了接触热阻，帮助高功率激光雷达芯片快速散热。

从电信号到光信号，每一次能量的转换，都离不开材料的极致辅助。

在国产光电子产业蓬勃发展的今天，天跃CT-288无氰晶圆电镀金工艺凭借其“镜面级”的制造品质，正在为3D传感、激光雷达等前沿应用提供最纯净的光路支撑。不仅导电，更能聚光，助力每一束“中国芯”发出的光，都更亮、更远。