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在不需要外部压力的低温下创建3D集成电路连接的方法,中国机械网,okmao.com
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在不需要外部压力的低温下创建3D集成电路连接的方法
2022年06月26日    阅读量:5451    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

大阪大学柔性3D系统集成实验室的科学家开发了一种利用银直接三维键合铜电极的新方法,可以降低新电子设备的成本和能源需求。这项工作可能有助于设计更紧凑、耗电更少的下一代智能设备。

三维集成电路在电子器件中发挥着越来越重要的作用。与传统的2D电路相比,这些结构可以节省空间并减少互连导线所需的材料。然而,与常规集成电路中使用的成熟技术相比,形成可靠3D连接的能力需要新的方法。

现在,大阪大学的一个研究小组展示了如何使用银层直接连接铜电极“凸点”。“我们的工艺可以在温和的条件下进行,温度相对较低,无需增加压力,但键能够承受从-55到125的1000多次热冲击潞C、 第一作者郑章说。

在这种新方法中,银首先被溅射到两个铜表面上,以便在室温下粘合。然后,加热对银层进行退火,使银层表面在一个称为“应力迁移”的过程中发生微观变化退火过程中应力的释放导致表面粗糙化,从而确保两个银层之间有足够的有效面积。

因此,即使在相对较低的退火温度下,也可以在不施加压力的情况下实现键合。用这种方法,只需10分钟就可以实现小到20微米的永久连接。此过程也只需要中等温度(180掳C) 并且可以在大气条件下工作。

该团队能够利用扫描电子显微镜和原子力显微镜的图像确认溅射和退火芯片的表面粗糙度。资深作者杉沼胜(KatsuakiSuganuma)表示:“这项技术有望为具有高密度互连和先进3D封装的芯片做出贡献。”。

这项研究“通过无压、低温和大气应力迁移键合方法进行三维集成封装的Ag-Ag直接键合”,发表在IEEE第72届电子元器件和技术会议(ECTC)上。

标签:机械应用技术中心设备与仪器配件与装备系统及软件
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