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电子封装低温焊料研究进展

电子封装低温焊料研究进展

摘要：多温度梯度的互连焊料组合是实现芯片高密度集成的关键，低温焊料合金是实现低温工艺的前提和电子产品高可靠性的保障。本文综述了Sn-58Bi 低温焊料、In 基（In-Sn、In-Pb、In-Ag、In-Bi）低温焊料以及其他低温焊料（多元合金、高熵合金、Ga 基合金）的研究进展，指出含Bi 的Sn-Bi 焊料无法回避Bi 的偏析和脆断，最优选择是焊接过程中利用混合焊料中其他焊料成分或者外加颗粒与Bi 反应形成含Bi 化合物消耗掉Bi，不丧失Sn-Bi 焊料的焊接性的同时与现有的回流工艺相匹配；In 基二元或多元低温焊料以及SnBiInX 高熵合金，焊接后脆性Bi 相和低熔点Bi-In、Sn-In 化合物形成不可避免，应摒弃Bi 的使用并控制Sn 的含量，如采用低熔点Ga 或In 与高熔点Cu 混合形成非冶金结合的混合或复合焊料，低温瞬态液相键合实现低熔点成分熔化温度附近的低温互连，低熔点相消耗殆尽和高熔点化合物的形成是保证焊点高强度和高温服役的前提。
光电 2026年03月02日
金属铜电沉积调控及其在芯片制造中的应用

金属铜电沉积调控及其在芯片制造中的应用

摘要：金属铜因其优异的导电性、导热性、机械延展性和抗电迁移性, 在芯片制造工业中作为互连材料广泛应用。铜互连结构的制备主要使用湿法的电化学沉积技术。本文针对芯片制造相关金属铜电沉积工艺, 系统介绍了金属铜电沉积调控用关键添加剂组分及其作用原理, 并详细介绍了电镀铜在芯片制造核心工艺(大马士革电镀、硅通孔、铜柱电镀及再布线层电镀)中的技术需求、工艺流程及未来技术发展趋势。最后, 本文针对我国高端电子电镀行业的发展现状, 对金属铜电沉积调控及其在芯片制造中的应用未来发展方向进行了展望。
光电 2024年05月17日
薄膜铌酸锂光电器件与超大规模光子集成

薄膜铌酸锂光电器件与超大规模光子集成

摘要：近年来，薄膜铌酸锂光子集成技术发展极为迅速，其背后有着深刻的物理、材料、技术原因。单晶薄膜铌酸锂为解决光子集成芯片领域长期存在的低传输损耗、高密度集成以及低调制功耗需求提供了至今为止综合性能最优的解决方案。面向未来的新一代高速光电器件与超大规模光子集成芯片应用，本文回顾了薄膜铌酸锂光子技术的起源及其近期的快速发展，讨论了若干薄膜铌酸锂光子结构的加工技术，并展示了一系列当前性能最优的薄膜铌酸锂光子集成器件与系统，包括超低损耗可调光波导延时线、超高速光调制器、高效率量子光源，以及高功率片上放大器与片上激光器。这些器件以其体积小、质量轻、功耗低、性能好的综合优势，将对整个光电子产业产生难以估量的影响。
光电 2024年09月29日
基于MXene电磁屏蔽材料的研究

基于MXene电磁屏蔽材料的研究

摘要：电子设备的电磁辐射问题日益严重，开发高性能电磁屏蔽材料是现实的迫切需求。MXene由于其独特的层状结构、丰富的表面基团、优异的力学性能和突出的导电性，被认为在电磁屏蔽方面具有潜在的应用前景。为获得轻质、高效、稳定的电磁屏蔽材料，多种改性方法被用于提高MXene 材料的电磁屏蔽效能，如通过定量控制MXene层状结构构建三维多孔、多层和插层等多种形态，通过氧化、掺杂、热处理和接枝等手段调控MXene 表面终止基团及将MXene与其他材料杂化组装获得其他性能等。本文从结构设计、表面改性、复合杂化三方面综述了近几年国内外对MXene材料改性的研究进展，并对其提高电磁屏蔽效能进行了比较。
光电 2025年06月05日
半导体光催化过氧化氢合成研究进展

半导体光催化过氧化氢合成研究进展

摘要：近年来, 半导体光催化过氧化氢(H2O2)合成因其相较于传统化学合成方法在能耗和环保方面具有显著优势而受到了广泛关注, 在污染物处理、化学品合成、生物医疗等领域展现出良好的应用前景. 然而, 由于半导体光催化H2O2合成涉及复杂的反应机制以及产物相对较高的化学活性, 其在催化体系的设计、性能评估及优化方面呈现出一定的特殊性, 这也成为了当前研究的重点与难点. 本文聚焦半导体光催化H2O2合成, 对近期该领域的研究进展进行了综述. 在简要介绍H2O2产生机制基础上, 从催化体系筛选、催化反应器设计、性能评估、优化策略开发、应用场景拓展等方面对相关研究进行总结、归纳; 讨论了半导体光催化H2O2合成研究面临的挑战, 展望了该领域未来的研究方向及可能的突破点.
光电 2025年12月11日
CVD金刚石薄膜与涂层制备技术及关键领域应用研究进展

CVD金刚石薄膜与涂层制备技术及关键领域应用研究进展

摘要：金刚石因其优异的理化性质，在众多领域都有着广阔的应用前景，化学气相沉积则是金刚石薄膜与涂层常用的制备技术之一。详细阐述了CVD 金刚石的生长机理，包括气体输送与活化、表面吸附与分解、成核与生长等过程。介绍了多种CVD 金刚石制备技术，如热丝化学气相沉积、微波等离子体化学气相沉积和直流等离子体增强化学气相沉积，并对其原理与特点进行了比较。在工艺调控方面，分析了气源体系选择、沉积参数调控等对金刚石膜质量和性能的影响。通过优化碳源气体种类、浓度、反应气氛以及沉积气压和温度等参数，可以显著提升金刚石膜的生长速率和质量，精准调控这些参数是实现高质量金刚石生长的关键。在应用方面，阐述并分析了金刚石薄膜在量子技术、光学、能源领域，以及金刚石涂层在机械加工、生物医学、航天领域的应用场景。尽管CVD 金刚石技术已实现多领域突破应用，但其仍面临规模化生产、长期生物安全性验证及复杂工况性能优化等挑战。未来研究将聚焦多功能涂层开发、低成本制备、生物安全性验证及极端环境性能突破，进一步攻克大尺寸单晶生长、低温高质量沉积及智能化工艺控制等关键技术，以满足高端制造与科技发展需求。
光电 2026年04月23日
人工智能与计算化学: 电子电镀表界面研究的新视角

人工智能与计算化学: 电子电镀表界面研究的新视角

摘要：电子电镀是以芯片为代表的高端电子制造业核心技术之一, 其过程耦合了宏观多场作用下的物质传输与微观界面电化学过程, 且受动力学影响。如何利用计算化学的方法来研究其中的电沉积是一个挑战。电极与电镀液构成的界面是电镀过程重要的反应场所, 明确电子电镀表界面的双电层结构以及电沉积作用机理能够加快镀液配方的研发效率。本文重点介绍适用于电子电镀表界面机理研究的各类计算方法, 包括分子动力学模拟、数值仿真和数据驱动方法, 以启发读者充分利用人工智能的技术优势, 将适用于各种研究尺度的计算化学方法积极应用到电子电镀表界面基础研究中。
光电 2024年05月17日
芯片高密度互连电子电镀成形与性能调控技术研究

芯片高密度互连电子电镀成形与性能调控技术研究

摘要：信息技术的飞速发展, 对芯片性能提出了越来越高的要求, 芯片中晶体管和电子互连的密度也在不断增加。电子电镀是大马士革以及芯片封装电子互连的主要成形方法, 互连密度的提高对于电子电镀成形工艺及性能调控方法提出了许多新的要求。本文概述了本团队近几年在芯片高密度互连的电子电镀成形方法以及性能调控方面的研究成果, 主要包括3D TSV垂直互连及大马士革互连的填充及后处理工艺、高密度凸点电镀成形方法及互连界面可靠性研究、特殊结构微纳互连的制备及性能调控方法、微纳针锥结构低温固态键合方法、水相化学及电化学接枝有机绝缘膜等工作, 以期对芯片电子电镀领域的研究带来启迪, 推动芯片高密度互连技术的发展。
光电 2024年05月17日
面向集成电路产业的电子电镀研究方法

面向集成电路产业的电子电镀研究方法

摘要：电子电镀是集成电路等高端电子制造产业的核心技术之一, 其技术特点和难点在于在微纳米尺度通孔、盲孔、沟槽等限域空间内部实现金属镀层的均匀增厚或致密填充。然而, 我国针对面向集成电路制造产业的微纳尺度电子电镀过程中的金属电沉积的表界面反应过程、添加剂的分子作用机制及其协同作用、以及镀层的理化结构与电学性能之间的构效关系的基础研究十分薄弱, 缺乏系统和成熟的理论体系和研究方法。结合厦门大学电镀学科多年的科研工作, 本文拟归纳微纳米尺度电子电镀的关键科学问题和技术难点, 介绍电子电镀镀液体系的发展, 梳理电子电镀的经典电化学研究方法和电化学原位先进研究方法, 展望电子电镀工况研究方法的必要性和紧迫性, 希望助力发展先进的电子电镀研究方法, 推动电子电镀基础理论和工艺技术研究的进步。
光电 2024年05月17日
半导体加工用金刚石工具现状

半导体加工用金刚石工具现状

摘要:总结分析了国内半导体加工用金刚石工具的发展现状。指出了国产与进口半导体加工用金刚石工具的差距,分析了产生差距的主要原因。认为需要国内企业从人员、设备、原料、环境、工艺等多个角度系统性提高产品质量和稳定性,也需要加强半导体产业上下游企业的沟通、配合,加强产学研合作,逐步提高我国半导体产业金刚石工具的整体技术水平,突破半导体产业装备、工艺、原辅料等关键领域的技术瓶颈。
光电 2025年03月21日