ฮอเร็กซ์ กรุ๊ป
March 11, 2021
ตัวรวมระบบในแพ็คเกจกำลังเคลื่อนที่ไปสู่การเชื่อมโดยตรงระหว่างทองแดงกับทองแดงระหว่างแม่พิมพ์เมื่อระยะพิทช์ของพันธะลดลงทำให้การบัดกรีที่ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ในแพ็คเกจที่แตกต่างกันใช้งานได้จริงน้อยลง
ในการเชื่อมด้วยความร้อนการบีบอัดทองแดงที่ยื่นออกมาจะเกิดพันธะกับแผ่นอิเล็กโทรดบนพื้นผิวด้านล่างในการเชื่อมแบบไฮบริดแผ่นทองแดงจะถูกฝังอยู่ในอิเล็กทริกเพื่อลดความเสี่ยงต่อการเกิดออกซิเดชั่นอย่างไรก็ตามในทั้งสองกรณีการแพร่กระจายของพื้นผิวของทองแดงเป็นตัวกำหนดอัตราและการพึ่งพาอุณหภูมิของการสร้างพันธะ
อย่างไรก็ตามในทั้งสองกรณีการแพร่กระจายของพื้นผิวของทองแดงเป็นตัวกำหนดอัตราและการพึ่งพาอุณหภูมิของการสร้างพันธะทองแดงกลายเป็นผลึกในลูกบาศก์ตาข่ายโดยมีพื้นผิวสัมผัสที่สอดคล้องกับใบหน้าของลูกบาศก์ระนาบที่ตัดมุมตรงข้ามทั้งสี่มุมหรือระนาบที่ตัดกันสามมุมCrystallographers ติดป้ายกำกับใบหน้าเหล่านี้ (100) (110) และ (111) ตามลำดับตามดัชนีมิลเลอร์ของโครงตาข่าย
ในทองแดงการเกิดออกซิเดชันจะช้ากว่ามากและการแพร่กระจายเป็นคำสั่งของขนาดที่เร็วกว่า: 1.22 x 10-5 cm2 / วินาทีที่ 250 ° C บนพื้นผิว (111) แต่เพียง 4.74 × 10-9 cm2 / วินาทีบน (100) พื้นผิวและ 3.56 x 10-10 cm2 / วินาทีบนพื้นผิว (110)เมื่อทำการเชื่อมพื้นผิว (111) พื้นผิว Chien-Min Liu และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติ Chiao Tung ในไต้หวันสามารถเชื่อมต่อได้อย่างมั่นคงที่อุณหภูมิต่ำถึง 150 ° C ในขณะที่พื้นผิวที่มีการยึดติดน้อยจะมีอุณหภูมิพันธะขั้นต่ำที่ใกล้ 350 ° Cกระบวนการรีโฟลว์บัดกรีทั่วไปทำงานที่อุณหภูมิประมาณ 250 ° C และสารประกอบกาวชั่วคราวจำนวนมากได้รับการออกแบบมาสำหรับช่วงอุณหภูมินั้น
พื้นผิว (111) ยังมีความหนาแน่นของอะตอมที่สูงขึ้นซึ่งนำไปสู่พันธะที่แข็งแกร่งขึ้นพื้นผิวที่มีธัญพืชน้อยกว่า 25% ที่มุ่งเน้นไปในทิศทางนี้มีแนวโน้มที่จะเกิดความล้มเหลวของพันธะ
การวางแนวพื้นผิวขึ้นอยู่กับกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าที่ใช้ในการสะสมคุณสมบัติของทองแดงMarvin Bernt วิศวกรกระบวนการวัสดุประยุกต์อธิบายว่าคุณสมบัติที่กว้างและตื้นไม่มีแก้มยางที่สำคัญด้านล่างของคุณลักษณะสามารถใช้เป็นแม่แบบสำหรับการเติบโตที่มุ่งเน้นเมื่อความลึกของคุณลักษณะเพิ่มขึ้นชั้นเมล็ดพันธุ์ที่มีรูปทรงจะช่วยลดความเสี่ยงของการชุบช่องว่างตามผนัง
น่าเสียดายที่ชั้นทองแดงที่กำลังเติบโตมีแนวโน้มที่จะสะสมอย่างเท่าเทียมกันบนพื้นผิวเมล็ดทั้งหมดเมล็ดธัญพืชที่งอกจากด้านล่างของคุณลักษณะจะถูกตัดออกโดยเมล็ดที่งอกจากผนังด้านข้างสำหรับอัตราส่วนภาพที่มากกว่า 1.5 "การบีบออก" นี้อาจทำให้เกิดช่องว่างภายในได้กระบวนการชุบจำเป็นต้องสร้างความสมดุลระหว่างการวางแนวอัตราการสะสมและการเติบโตที่ไม่เป็นโมฆะ
ขนาดเกรนและการวางแนวยังได้รับผลกระทบจากตำแหน่งภายในอาร์เรย์แพดโดยไม่คำนึงถึงขนาดของแพดแผ่นรองขอบมีเม็ดเล็ก ๆ เพิ่มขึ้นไปทางด้านในของอาร์เรย์การวางแนวของเมล็ดข้าวขึ้นอยู่กับขนาดแผ่นรองและตำแหน่งของแผ่นรอง SeokHo Kim และเพื่อนร่วมงานที่ Samsung พบว่าอาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าระหว่างการชุบด้วยไฟฟ้าการได้เมล็ดเรียงเป็นแนวที่ต้องการนั้นขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ระหว่างชั้นเมล็ดรูปคลื่นปัจจุบันที่มาจากเครื่องมือชุบและเคมีของอ่างชุบ
เมื่อสองพื้นผิวที่เน้นความสูงมาบรรจบกันผลลัพธ์ก็น่าทึ่งJing Ye Juang และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติ Chiao Tung ได้สังเกตเห็นโครงสร้างตาข่ายที่ต่อเนื่องกันโดยลบล้างอินเทอร์เฟซก่อนการเชื่อมต่อในการทดสอบแรงดึงอินเทอร์เฟซทองแดง - ทองแดงมีความแข็งแรงมากกว่าทั้งพันธะทองแดง - ซิลิกอนและกาวระหว่างตัวอย่างและฟิกซ์เจอร์ทดสอบในทำนองเดียวกันความต้านทานไฟฟ้าเทียบได้กับทองแดงจำนวนมาก
การเชื่อมระหว่างทองแดงกับทองแดงที่ประสบความสำเร็จขึ้นอยู่กับกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าที่สามารถส่งมอบโครงสร้างเม็ดทองแดงที่สม่ำเสมอแม้ว่าการชุบด้วยไฟฟ้าจะได้รับการยอมรับอย่างดีสำหรับการใช้งาน BEOL และ TSV แต่ข้อกำหนดเฉพาะของการเชื่อมระหว่างทองแดงกับทองแดงเป็นเรื่องใหม่ (จาก Katherine Derbyshire)
