无焊接头：节省成本，提高效率

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：在焊料连接反应中有三个基本标准：一是低温，二是金属导电，三是其界面黏合或键合强度应该与金属中原子键一样强。我们可以考虑采用晶圆键合技术原理来开发无焊料接头。为了实现Au-Au的直接键合，需要尽可能地抛平两个Au凸点，并在室温不通过化学反应而将它们直接键合。为了提高Au的硬度以便于抛光，可使用Au含量高的合金，如18K Au或Pt等。然而，挑战不在于单纯键合一对Au凸点，而是在于键合芯片和基板间的Au凸点面阵列。

原则上，我们可以无焊料接头，一个例子就是使用各向异性导电聚合物代替焊料接头，尽管对高端封装技术而言，聚合物的导电性和黏附性还不够好。在焊料连接反应中有三个基本标准：一是低温，二是金属导电，三是其界面黏合或键合强度应该与金属中原子键一样强。只要我们能够找到满足这些标准的界面结合工艺，且它能像在面阵列焊料接头中一样可以应用在有源器件的那一面上，那么我们就可以替换焊料接头[33]；否则，我们可以使用引线键合技术。

我们可以考虑采用晶圆键合技术原理来开发无焊料接头。两个Si晶圆的键合可以在室温下，不需要助焊剂，且不需要施加热和压力的条件下进行。助焊剂曾作为真空剂来解决界面处表面氧化的问题。假设两个被连接表面如晶圆原子一样键合光滑地、干净地结合在一起，那么就可以实现在超高真空中无助焊剂且无互扩散的界面键合，并在室温下形成化合物。如果没有超高真空和助焊剂，可能要考虑使用纯Au凸点或表面包覆一层非常厚Au的Cu凸点。为了实现Au-Au的直接键合，需要尽可能地抛平两个Au凸点，并在室温不通过化学反应而将它们直接键合。为了提高Au的硬度以便于抛光，可使用Au含量高的合金，如18K Au或Pt等。然而，挑战不在于单纯键合一对Au凸点，而是在于键合芯片和基板间的Au凸点面阵列。(https://www.chuimin.cn)

无焊接头：节省成本，提高效率

相关推荐