纳米封装与互联技术研究新进展

        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（Nanotechnology，22，2011，345704），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 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。(供稿：陈明祥)