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電極材料の密着性向上とは?課題と対策・製品を解説

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電極形成における電極材料の密着性向上とは?

半導体デバイスの性能と信頼性を左右する重要なプロセスである電極形成において、電極材料と基板(または下層膜)との間の密着性を高める技術のこと。これにより、デバイス動作中の応力や熱サイクルによる剥離を防ぎ、長期的な安定稼働を実現する。

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【半導体製造向け】摩擦圧接による異種・異径金属の接合
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半導体製造業界では、デバイスの小型化と高性能化に伴い、異種金属の精密な接合が不可欠です。接合部の信頼性が製品の性能を左右するため、高い品質が求められます。摩擦圧接は、異なる金属を強固に接合し、材料特性を最大限に活かせるため、半導体デバイスの製造に適しています。当社の摩擦圧接技術は、高品質な接合を実現し、製品の信頼性向上に貢献します。

【活用シーン】
・半導体製造装置の部品接合
・電子部品の接続
・異種金属を用いたデバイスの製造

【導入の効果】
・接合部の強度向上
・材料コストの削減
・製品の信頼性向上

用途別化合物 電子材料・半導体
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当社では、電子材料・半導体用の化合物を取り扱っております。

電子部品、ファインセラミックス、導電材料、絶縁材料、半導体材料、
電極材料、着色粉体塗料などの原料および添加剤として使用されています。

炭酸銅、酸化銅、蓚酸マグネシウム、蟻酸ニッケル、蓚酸銅、
チタン酸アルミニウムがございます。

【化合物一覧】
■炭酸銅
■酸化銅
■蓚酸マグネシウム
■蟻酸ニッケル
■蓚酸銅
■チタン酸アルミニウム

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

伝統箔
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1万分の1〜2mmの薄さ!純度99.99%の金箔です。

【特長】

◆叩き伸ばす製法により純度99.99%にしあげます。

◆薄さ1万分の1〜2mm

◆約2gの金箔から畳一畳分の極限にまで伸ばすことができます。

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=====詳細はお問い合わせください=====

【使用事例】タングステン、モリブデン製品
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タングステンやモリブデンは、耐熱性に優れた金属です。
ともに融点が高く、粉末冶金法で製造されます。
日本で最初に電球用タングステンフィラメントを製造した
東邦金属は、この製法に精通し、長年培ったノウハウで
さまざまな分野に両金属の特性を生かした部品を供給しています。

実績技術 集電体の改良
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実績技術 集電体の改良は母材部分は母材に近いところの粒子開口部を大きくした。これによりボイド等を少なくした。ガス接触部分は接触ガスに接するZnOの粒子を大きくした。詳しくはお問い合わせ、またはカタログをご覧ください。

実績技術 ナノ関連
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実績技術 ナノ関連はカーボンナノホーンを20%~30%含んだNanoカーボン物質に、Ptを37wt%で担持(下写真左)した結果、従来よりも電気抵抗の改善や、ナノ粒子が小さいのでPtの量を減らすことが可能となった。詳しくはお問い合わせ、またはカタログをご覧ください。

【事例紹介】電極の焼成
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伝統と豊富な実績を持つウシオ社の
光加熱用光源による、電極の焼成の事例紹介です。

ハロゲンヒータを使用することで、ハロゲンヒータが持つ
高速昇温性、配熱分布や放射波長により
基板や電極材料の特性にマッチした熱処理を行うことができる

●その他機能や詳細については、お問合わせ下さい。

銅合金条『高導電率独自合金 PTC』
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『PTC(ピーティーシー)』は、三井住友金属鉱山伸銅の製造設備にてJIS C1100適合が実現できる成分・製法を研究開発した高導電率独自合金です。
『PTC』は微量のFeとPとで銅中の酸素を脱酸する新しい脱酸銅で、タフピッチ銅なみの導電率を実現出来ます。
導電率はC1100のJIS規格をクリヤーし、各質別での機械的性質はC1100のスペック通りで、はんだ付け性はタフピッチ銅と同等です。

【特徴】
○リン入りタフピッチ代替銅
○JIS C1100規格適合 タフピッチ銅同等品
○国際特許出願中(日本国特許査定済み)
○コストダウンを図れるよう合金設計

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

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電極形成における電極材料の密着性向上

電極形成における電極材料の密着性向上とは?

半導体デバイスの性能と信頼性を左右する重要なプロセスである電極形成において、電極材料と基板(または下層膜)との間の密着性を高める技術のこと。これにより、デバイス動作中の応力や熱サイクルによる剥離を防ぎ、長期的な安定稼働を実現する。

​課題

異種材料間の界面反応

電極材料と基板材料が異なる場合、界面での意図しない化学反応や相分離が発生し、密着性が低下する可能性がある。

表面粗さと清浄度不足

基板表面の粗さや付着した汚染物質は、電極材料との接触面積を減少させ、均一な密着を阻害する要因となる。

成膜プロセスの最適化不足

電極材料の成膜条件(温度、圧力、成膜速度など)が最適でないと、材料の結晶構造や膜質が悪化し、密着性が損なわれることがある。

熱膨張係数の不一致

電極材料と基板材料の熱膨張係数が大きく異なると、温度変化時に応力が発生し、剥離を引き起こしやすくなる。

​対策

界面層の導入

電極材料と基板の間に、両者との密着性に優れた薄いバリア層や接着層を形成することで、界面の安定化を図る。

表面処理技術の適用

プラズマ処理や化学洗浄により、基板表面の清浄度を高め、微細な凹凸を形成して電極材料とのアンカー効果を促進する。

成膜条件の精密制御

成膜装置のパラメータを最適化し、均一で緻密な結晶構造を持つ電極膜を形成することで、基板との結合力を向上させる。

材料設計の最適化

熱膨張係数が近い材料の組み合わせを選択したり、応力を緩和するような材料組成を検討したりする。

​対策に役立つ製品例

界面改質用薄膜形成装置

特定のガスやエネルギーを用いて、基板表面に化学的・物理的な改質層を形成し、電極材料との親和性を高める装置。

高精度表面クリーニングシステム

超純水や特殊な溶媒、あるいはプラズマを用いて、基板表面の微細な汚染物質を除去し、均一な表面状態を実現するシステム。

多層膜成膜用プロセスチャンバー

複数の材料を精密に積層できる成膜装置で、界面層と電極層を連続的かつ最適化された条件で形成する。

接着性向上添加剤

電極材料のペーストやインクに少量添加することで、基板との濡れ性や化学的な結合力を向上させる特殊な化学物質。

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