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2011年

纳米封装与互联技术研究新进展

来源:武汉光电国家研究中心     作者:    发布时间:2011年10月08日    浏览:

随着系统级封装(SiP)、三维集成和半导体照明技术的发展,对电子器件散热提出了新的要求,迫切需要发展新型低热阻封装材料和技术。由于碳纳米管(CNT)具有优良的力学、热学、电学和化学特性,使其成为一种非常理想的热界面材料(TIM),特别是在恶劣环境下(如军用、航空、航天电子产品应用的极端高、低温环境),基于CNT的热界面材料更显示出其独特的技术优势(如满足大的热失配,使用温度范围广等)。但在实际应用中,定向生长CNT难以与基板间形成有效键合,界面接触热阻高,提高CNT与基板间的结合强度是降低该界面热阻的关键。
武汉光电国家实验室微光机电系统(MOEMS)学术团队陈明祥、宋晓辉、甘志银和刘胜等人基于纳米尺度效应,提出了一种低温热压键合技术,实现了定向生长CNT与基板间的低温(150℃)低压键合,相关研究成果发表在Nanotechnology上(Nanotechnology,22,2011,345704),并成为该期杂志的封面文章(Cover story)。论文评阅人对该项研究给予了高度评价,“ The manuscript topic is very interesting and it could have high technological impact”。目前,该技术已获授权发明专利(ZL 200910062842.9)。
此外,为实现纳米互连,该课题组还采用感应局部加热技术,成功实现了CNT与金属电极间的有效焊接,使接触电阻降低90%。相关研究成果发表在Sensors and Actuators 上(Sensors and Actuators A,170,2011,202–206)。
上述研究工作得到了国家自然科学基金项目(50875012和51075171)和科技部“ 863计划”项目(2006AA04Z328)资助。相关研究为纳米封装与互连、低热阻封装技术研发开辟了新思路,对促进光电集成技术发展和功率器件研发具有推动作用。

(责任编辑:陈智敏)