応用分野:自動車

自動車
MEMS・パワー半導体

株式会社ナノシステムズJPでは、エアバッグ・安全制御システム向けMEMSイナーシャルセンサーから、EVトラクションインバーター向けSiCパワーデバイス、自律走行認識向けMEMS LiDARまで、次世代車両の中核を担う精密半導体コンポーネントを製造します。

MEMS加速度センサーMEMSジャイロスコープ圧力センサー MEMS LiDARミラーSiC MOSFETGaNパワーデバイス MEMSマイクロフォンガスセンサー
10+
自動車向け
MEMSセンサー種類
SiC
パワーデバイス
製造対応
AEC-Q
対応プロセス
フロー
NDA
最初の技術的議論の
前に締結可能
自動車半導体の需要
現代の自動車には数百個のMEMSセンサーとパワー半導体が搭載されている

1msで展開するエアバッグ用加速度センサーから、98%効率でトラクションモーターを駆動するSiCインバーターまで、半導体加工の精度が自動車の安全性とパフォーマンスを直接決定します。

自動車MEMSおよび半導体アプリケーション - エアバッグ加速度センサー・VDCジャイロセンサー・MEMS LiDAR・SiC/GaNパワーデバイス・エンジン圧力センサー
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安全:エアバッグ・衝突検知

エアバッグシステムはMEMS加速度センサーを使用して1ミリ秒以内に衝突イベントを検知し、インフレーターを起動します。センサーは通常の走行振動に耐えながら40gの衝撃を確実に検知する必要があります。MEMS加工パラメータ(プルーフマス形状・バネ剛性・空気減衰ギャップ)がg感度と帯域幅を直接決定します。当社のDRIEエッチングは、自動車グレードのクラッシュセンシングに必要な精密なプルーフマス形状を実現します。

DRIEプルーフマス加速度センサー1ms衝突検知ギャップ制御AEC-Qフロー
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安定性:VDC・ADAS

車両ダイナミクス制御(VDC)と先進運転支援システムは、3軸加速度センサーと3軸ジャイロスコープ(IMU)を使用して毎秒1000回車両の動きを計測します。温度によるドリフトとオフセットが主要な信頼性課題であり、MEMSレゾネーター周波数と静電ギャップの厳密なプロセス制御が必要です。当社のイオン注入、DRIE、ウェーハボンディングサービスが自動車IMUに必要な精密なデバイスパラメータを提供します。

3軸IMUジャイロスコープ加速度センサー温度安定性ADAS対応
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認識:MEMS LiDAR

自動車LiDAR向けソリッドステートMEMSスキャニングミラーは、コンパクトなウェーハスケールMEMSデバイスで大型の回転型LiDARユニットを置き換え、高速でシーンにレーザービームを向けます。ミラーの平坦度、共振周波数、スキャン角度がMEMS形状によって制御されます。当社の深いDRIE、ウェーハボンディング、気密パッケージングサービスが高Q MEMS LiDAR性能に必要なミラー構造と真空キャビティを実現します。

MEMSスキャニングミラーソリッドステートLiDAR気密真空キャビティ高Q共振自律走行

パワートレイン:SiC・GaNインバーター

SiC MOSFETを使用したEVトラクションインバーターは10〜100kHzで98%以上の効率でスイッチングし、シリコンIGBTと比較して小型の冷却システムと長いEV航続距離を実現します。SiC製造は要求が厳しい:Arガス中での1400〜1800℃のAlおよびNイオン注入、ゲート酸化物品質向けカーボンキャップアニール、オーミックコンタクトシンタリング。当社の専用SiCプロセスフローが基板前処理からメタライゼーションまで完全なデバイスシーケンスを対応します。

SiC MOSFETGaNトランジスタEVトラクションインバーター1400〜1800℃イオン注入アニール98%以上の効率
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環境:圧力・ガスセンサー

自動車圧力センサーはマニホールド空気圧・タイヤ空気圧(TPMS)・燃料レール圧・排気背圧を計測します。DRIEエッチング深さで制御されるMEMSメンブレン厚さが圧力範囲を設定します。吸気マニホールド(0〜100 kPa)向け薄いメンブレン、燃料レール(0〜200 bar)向け厚いメンブレン。排気後処理制御向け金属酸化物薄膜・電気化学セルを使用したガスセンサー(NOx、CO、O₂)。

圧力メンブレンDRIETPMSMAPセンサー燃料レール高圧NOx/COガスセンサー
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快適性:MEMSマイクロフォン

音声制御・アクティブノイズキャンセリング・緊急コール(eCall)システム向け自動車キャビンマイクロフォンは、エレクトレットマイクロフォンの代わりにMEMSトランスデューサーを使用し、より良いSNR・小型化・自動車温度範囲(-40〜+125℃)での高い信頼性を実現します。MEMSマイクロフォン製造はバックプレート・メンブレンDRIEと平坦な周波数応答のための精密エアギャップ制御を使用します。

バックプレート+メンブレンDRIEキャビン音声制御ANCeCall−40〜+125℃
主要加工プロセス
自動車半導体製造を支えるナノシステムズJPのプロセス
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深いDRIE、プルーフマス・メンブレン

35:1アスペクト比のDRIEエッチングで、加速度センサー用プルーフマス、ジャイロスコープ用共振素子、圧力センサー用たわみメンブレンを形成します。ウェーハ内のエッチング均一性が隣接センサー素子間のマッチングを制御し、差動計測システムにとって重要です。

DRIE 35:1プルーフマスメンブレンエッチング均一性
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イオン注入、SiCドーピング

MOSFET チャンネル・ボディ・ソース領域形成のため、4H-SiCへの最大1MeVのAlイオン(p型)・Nイオン(n型)注入。Arガス中での1400〜1800℃活性化アニール。当社のSiC専用注入・アニールプロセスは>80%の活性化効率を達成します。

4H-SiC Al/Nイオン注入1400〜1800℃活性化SiC MOSFETGaN HEMT
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ウェーハボンディング、気密MEMS

アノーディックボンディングとAuSn共晶ボンディングがMEMSジャイロスコープ・加速度センサー・LiDARミラーの気密キャビティを形成します。真空封止キャビティが高Q MEMSレゾネーターに必要な低減衰環境を維持します。MEMSセンサーキャップ向けガラス-Siアノーディックボンディング(250〜450℃)。

アノーディックボンディングAuSn気密シール真空キャビティガラス-Si高Q
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アニール、SiCゲート酸化物

SiC表面準備のためのカーボンキャップアニール + Arガス中高温RTA(ゲート酸化物成長前)。表面粗さ(RMS)がSiC MOSFETゲート酸化物の信頼性とチャンネル移動度の主要な予測指標です。当社のカーボンキャッププロセスは自動車グレードSiCに必要な低RMS表面を達成します。

カーボンキャップRTA 1400〜1800℃ゲート酸化物前処理低RMS表面自動車グレードSiC
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ダイシング、化合物半導体

SiCおよびGaNウェーハの結晶劈開面に沿ったダイヤモンドスクライビングにより、ブレードダイシングで生じるダイエッジのマイクロクラッキングを回避します。クリーンなダイエッジはSiC MOSFETの高電圧遮断能力に重要です。脆いメンブレンを持つMEMSデバイスにはステルスレーザーダイシング。

SiCダイヤモンドスクライビングステルスMEMSダイシングクリーンダイエッジ高電圧遮断
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パッケージング、パワーモジュール

SiC/GaNチップのパワーモジュール向け銀焼結ダイボンド(>200 W/m·K)。大電流接続向け太Alワイヤーボンディング(500µm)。MEMSセンサー向けAuSn気密シーリング。ウェーハから完成モジュールまで完全なロットトレーサビリティを持つ自動車グレード組立。

Ag焼結ダイボンド500µm AlワイヤーAuSn気密MEMSロットトレーサビリティ
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自動車分野でナノシステムズJPを選ぶ理由
MEMSセンサーからSiCパワーデバイスまで、1つのファウンドリで
01

SiCとMEMSを同一施設で対応

SiCパワーデバイス製造とMEMSセンサー製造を同じファウンドリで実施。センシングとパワー変換を統合するモジュールに対し、単一のプロジェクトマネージャーが両方を調整します。

02

1800℃までの高温イオン注入アニール

Arガス中での1400〜1800℃のSiCドーパント活性化--自動車パワーデバイス製造で最も熱要求の厳しいステップ--をカーボンキャップアニールとの調整で提供します。

03

気密MEMSパッケージング

自動車信頼性要件を満たすMEMSセンサーキャビティ向けアノーディックボンディングとAuSn共晶ボンディング。真空封止ジャイロスコープキャビティ向けガラス-Si三層スタックボンディング。

04

AEC-Q対応プロセスフロー

自動車半導体資格要件に沿ったプロセス文書、トレーサビリティ、品質管理プラクティス。お客様固有のAEC-Q要件についてはお問い合わせください。

05

1枚から、高速イテレーション

1枚のウェーハでMEMSセンサー設計をプロトタイプ製作。プルーフマス形状・エッチング深さ・ギャップ寸法を、最低ロットコミットメントを待つことなく数日でイテレーション。

06

NDA対応可

自動車センサーとパワーデバイスの設計は機密性が高い案件です。設計ファイルやデバイスパラメータをご共有いただく前にNDAを締結できます。最初のメッセージにその旨をお書き添えください。

自動車向けプロセス MEMS センサー・パワー半導体の製造フロー

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プロセス要件・基板・生産数量をお知らせください。ナノシステムズJPのエンジニアが1営業日以内にご返信いたします。詳細見積もりは通常7〜10営業日以内。

sales@nanosystemsjp.co.jp · +81-3-5288-5569 · NDA対応可

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Services & Industries
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🔷 Substrate & WafersSi, SiC, GaN, glass, sapphire 🔬 Fused Silica WafersQuartz · borosilicate · low CTE 🟣 PI Film & SUS Sensor FabRoll-to-roll · sensor patterning
Front-End
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