2024年3月7日,田中貴金屬工業有限公司宣布已利用 AuRoFUSE?(金-金接合用低溫燒成膏材)建立了用于高密度封裝的金 (Au) 顆粒接合技術。
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AuRoFUSE?是一種僅由亞微米尺寸的Au顆粒和溶劑組成的接合材料,除了具有低電阻和高導熱性之外,還可以在低溫下實現金屬接合。通過該技術,通過使用AuRoFUSE?預制片,實現了尺寸為20μm、間隙為4μm的窄間距安裝。
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此外,在200°C、20MPa(兆帕)、10秒的熱壓粘合后,AuRoFUSE?預制片在壓縮方向上表現出約10%的收縮,在水平方向上幾乎沒有變形,并且具有足夠的耐用性以供實際使用。可用作具有優異接合強度的金凸塊。 此外,由于主要成分為金,化學穩定性優異,因此安裝后的可靠性也很高。
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根據目的,可以使用各種接合方法來安裝半導體器件,例如使用焊料材料或電鍍。 使用焊接材料的方法可以快速、低成本地生產凸塊,但隨著凸塊間距變得更細,焊接材料在熔化時會橫向擴散,這會增加由于電極之間接觸而導致短路的風險。此外,采用化學鍍來制造鍍銅(Cu)或鍍金凸塊的方法是實現高密度安裝的技術開發的主流,可以實現窄間距,但在接合時需要相對較高的壓力,可能會導致芯片損壞。
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田中貴金屬工業一直在利用AuRoFUSE?進行研究和開發,該材料具有多孔、可追隨不規則性的特性,并且可以在低溫和低壓下粘合,以實現半導體的高密度封裝。最初,田中貴金屬的目標是使用點膠、針轉移和絲網印刷等主流方法來實現這一目標,但焊膏的流動性使其不適合高密度安裝。利用這項新開發的技術,通過在粘合前干燥膏體使其失去流動性,可以抑制橫向擴散并實現高密度安裝。此外,由于它具有多孔結構,因此很容易變形,即使電極之間存在高度差異、基材翹曲或厚度差異也可以粘合。
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該技術實現了半導體布線的小型化以及各種芯片的集成化(更高密度)。預計將為需要高度創新的先進技術做出貢獻,包括LED(發光二極管)和LD(半導體激光器)等光學器件、計算機和智能手機等數字設備以及汽車零部件中的使用。