低温烧结纳米金属间化合物制备高温服役互连接头

哈尔滨工业大学王春青教授课题组成功实现了以金属间化合物纳米颗粒为连接材料的金属薄膜间高可靠冶金连接，巧妙解决了电子封装互连领域低温连接与高温服役两种技术需求之间的矛盾，为第三代半导体功率/高温器件封装、超细间距柔性器件封装以及三维立体封装制造提供了新型互连技术。

通过将铜锡化合物纳米化，提出通过低温烧结纳米金属间化合物制备具有超塑性和超高一致性的高温服役互连接头的方法。通过量子力学计算，对各类锡基金属间化合物进行了性能表征和对比；通过低成本、高效率、环境友好的制备方法，实现了10纳米以下铜锡化合物纳米颗粒的尺度与分散度的调控；通过原位高分辨透射电镜加热实时观测并分析二元金属纳米颗粒的烧结机理；通过纳米颗粒的尺寸效应，在180℃下实现对块体熔点为415℃的铜锡化合物纳米颗粒的烧结；通过对烧结工艺的优化控制，得到的烧结接头致密无孔，具备超塑性和超薄的纳米级连接界面。纳米金属间化合物互连材料不仅可以实现低温连接高温服役，还具备温度区间选择多样、成本低、易实现致密烧结、可实现超塑性、与基板匹配度高等优势，有望成为电子封装互连材料领域新的研究热点。

纳米颗粒的固结过程（建议WiFi下观看）

这一研究成果发表于《Small》上。

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201500896/full