纳米封装与互联技术研究新进展

作者:       发布于:2014-03-05 11:31:26       浏览次数:

        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。

机械科学与工程学院和武汉光电国家实验室微光机电系统(MOEMS)研究部陈明祥、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(Nanotechnology222011345704),并成为该期杂志的封面特色论文(Featured article)。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 A1702011202–206)。

上述研究工作得到了国家自然科学基金项目(5087501251075171)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。(供稿:陈明祥)