可变性纳米晶铜用于有效的铜对铜结合

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 电子包装 电子包装

背景情况:

• 直接的铜与铜 (Cu-Cu) 结合对于先进的电子包装至关重要.
• 高的结合温度和长时间对异质整合构成挑战.
• 现有的谷物工程方法,如纳米结Cu (NT-Cu) 和纳米晶体Cu (NC-Cu),在热预算和加工稳定性方面存在局限性.

研究的目的:

• 开发一种新型的铜材料,用于低热成本的Cu-Cu粘合.
• 设计一个在室温下保持稳定的铜结构,但在粘合温度下允许控制的谷物生长.
• 为了克服纳米晶铜的自我化局限性,用于实际制造.

主要方法:

• 制造具有工程颗粒边界,堆叠断层和9R相结构的转移性纳米晶铜 (MS-Cu).
• 在室温加工过程中MS-Cu的结构稳定性的表征.
• 在降低温度和时间下评估MS-Cu的粘合性能.

主要成果:

• MS-Cu具有稳定的粒度边界,在室温储存超过14天期间确保结构完整性.
• 工程材料在高结合温度下促进了实质性的谷物生长.
• 在较低的温度 (200°C) 和较短的时间 (30分钟) 中实现了高质量的Cu-Cu粘合.

结论:

• 超稳定纳米晶铜 (MS-Cu) 为先进的电子包装提供了一个有前途的解决方案.
• MS-Cu可实现低热预算的Cu-Cu粘合,提高稳定性和加工效率.
• 这种方法提供了一种实用和有效的方法,用于电子设备中的异质集成.