基于自蔓延放热反应的低温圆片键合技术研究

随着半导体技术的发展，封装集成度不断提高，迫切需要发展一种低温圆片键合技术，满足热膨胀系数差较大的同质或异质材料间的集成需求。本项目借鉴材料制备中自蔓延高温合成（SHS）技术原理，发展和改造成为用于电子封装的低温圆片键合技术。通过纳米材料组成的反应活性层的放热反应所产生的局部高温来加热和熔化焊料，实现整体上的低温甚至室温键合。研究自蔓延放热反应键合机理并建立物理模型；优化反应活性层结构设计与制备方法；开展圆片级反应键合点火方法以及应用技术研究。反应键合过程中，除引燃外无需外部能量持续供给，耗能低、设备简单、适用性广。由于键合片整体温度较低，不仅有效避免了高温对温度敏感电路和微结构的不利影响，而且可满足热膨胀系数差较大的异质材料集成需求。本项目的实施对解决硅与非硅基MEMS器件、IC器件、光电器件的混合集成具有重要理论意义和广阔的商业前景。