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李明教授团队与MIT团队合作在电子器件低温互连研究方面取得进展[图]
发布日期:2018/4/24 15:19:07 阅读次数:26295

近日,纳米材料领域权威杂志ACS Nano(影响因子13.9)发表了上海交通大学材料科学与工程学院电子材料与技术研究所李明、胡安民团队与麻省理工学院电子与计算机科学工程系孔敬团队的最新合作研究成果。该论文报道了一种基于铜纳米针锥和单层石墨烯复合的低温键合新技术,在降低键合温度的同时,可有效提高器件电子互连的可靠性。

 

  图1 单层石墨烯复合铜纳米针锥与焊锡低温键合示意图  

信息化和智能化作为当今社会发展的主要特征,对芯片等电子器件的高端集成制造技术具有非常大的依赖性。由于硅基晶体管的尺寸越来越接近其理论极限,因此3D等新型电子封装技术被认为可以大幅提高器件集成密度,而高密度电子互连技术被认为是新型封装技术的核心。该领域目前的挑战主要集中在降低键合温度、缩小键合尺寸以及提高可靠性等方面。胡安民老师及其所在团队长期从事高密度电子互连的低温化及高可靠性技术研究,并提出了基于表面微纳米针锥结构实现高密度低温固态键合的电子互连新方法。本次通过与麻省理工学院合作,实现了铜纳米针锥和单层石墨烯的复合,使得键合温度大幅降低,同时石墨烯作为中间层有效地阻挡了铜和锡在键合后的过度反应,同时实现了低温(150oC)和高可靠性互连。该成果开拓性地使用了二维材料-单层石墨烯作为中间层,通过纳米级的材料表面改性,实现了抑制微米级的金属反应效果,为电子互连方法提供了崭新的思路。其成果在国内外获得了相关领域专家及知名企业的关注。

上海交大材料学院交大胡安民老师及MIT孔敬老师为该论文通讯作者。MIT博士生王浩哲(交大材料学院12届本科、15届硕士)、MIT博后Wei Sun Leong,、交大材料学院微电子材料与技术研究所博士生胡丰田、硕士生鞠隆龙为本文的共同第一作者。

  作者:杭弢

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