崗位競(jìng)聘報(bào)告

2015年崗位競(jìng)聘報(bào)告一室顧杰斌競(jìng)聘副研究員Outline為什么要研究液態(tài)合金TSV技術(shù)？基于可控切割技術(shù)的液態(tài)合金TSV原理、模擬及理論設(shè)備試制液態(tài)合金TSV技術(shù)的應(yīng)用前景TSV硅轉(zhuǎn)接板SiliconInterposerwithTSVMEMS圓片級(jí)TSV封裝微波陶瓷基板三維堆疊模塊成果總結(jié)ApplicationsofTSVTSVsizeTSV的尺寸從幾微米到幾百微米不等。原子級(jí)沉積的電鍍工藝對(duì)于尺寸較大的TSV不是一個(gè)合適的工具。CourtesyofYoleCourtesyofYole通孔填充比較：

液態(tài)合金vs.銅電鍍液態(tài)合金壓力填充銅電鍍填充填充原理物理效應(yīng)復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程，本質(zhì)上是原子級(jí)的沉積。填充速度幾分鐘需要幾小時(shí)到幾十個(gè)小時(shí)通充通孔大小對(duì)通孔孔徑無(wú)選擇性，可同時(shí)填充不同孔徑的通孔只能填充相同孔徑的通孔材料成本常用錫合金的成本很低銅電鍍液成本較高，抑制劑和加速劑等添加劑的使用進(jìn)一步提高成本前期/后期處理無(wú)需種子層填充前需要鋪種子層；填充后需要化學(xué)機(jī)械拋光平整化。安全性無(wú)毒電鍍液有一定毒害性*此表格只爭(zhēng)對(duì)尺寸較大的TSV>~80um液態(tài)合金池如何從合金池中實(shí)現(xiàn)TSV的填充？Outline為什么要研究液態(tài)合金TSV技術(shù)？基于可控切割技術(shù)的液態(tài)合金TSV原理、模擬及理論設(shè)備試制液態(tài)合金TSV技術(shù)的應(yīng)用前景TSV硅轉(zhuǎn)接板SiliconInterposerwithTSVMEMS圓片級(jí)TSV封裝微波陶瓷基板三維堆疊模塊成果總結(jié)Liquidbridge&

Pinch-offeffectConstant-pressureLiquidbridgeLiquidReduceLiquidPressureCauseLiquidBridgeRuptureX基于Capillary-bridgepinch-offeffect的液態(tài)合金可控切割技術(shù)常壓液橋(Constant-PressureLiquidBridge)水銀體溫計(jì)可控切割保證填充質(zhì)量過(guò)程清潔可擴(kuò)展至任意尺寸噴嘴可重復(fù)使用Simulationin

SurfaceevolverNozzlewithhighaspect-ratioNozzlewithlowaspect-ratioReduceliquidpressureReduceliquidpressureNozzleViaViaNozzle?120μm?30μm?120μm?30μmLiquidbridgeRupture:Pinch-offConditionLaplace-Youngequation

Dimensionalrelationshipbetweennozzleandvia-holeFillingcapabilityatatmosphericpressure

Boundaryconditionofconstant-pressureliquidbridge:

Ruptureconditionofconstant-pressureliquidbridge

第一代實(shí)驗(yàn)樣機(jī)近兩年主要成果：專用TSV設(shè)備樣機(jī))設(shè)備研制情況試制設(shè)備樣機(jī)設(shè)備研制--模具液態(tài)合金填充工藝流程填充效果(1)TopTrailafterliquidbridgeruptureBottom填充效果(2)TopBottomTopTopBottomBottomOutline為什么要研究液態(tài)合金TSV技術(shù)？基于可控切割技術(shù)的液態(tài)合金TSV原理、模擬及理論設(shè)備試制液態(tài)合金TSV技術(shù)的應(yīng)用前景TSV硅轉(zhuǎn)接板SiliconInterposerwithTSVMEMS圓片級(jí)TSV封裝微波陶瓷基板三維堆疊模塊成果總結(jié)應(yīng)用一：

AlloyTsv

forSiliconinterposer合金TSV硅轉(zhuǎn)接板的制造流程合金TSV填充BCB膠平整化及固定布線應(yīng)用二：

MEMS圓片級(jí)TSV封裝目前主流的MEMS封裝形式集成液態(tài)合金TSV的MEMS圓片級(jí)封裝形式or簡(jiǎn)單的TSV集成工藝減小封裝尺寸擴(kuò)大晶圓產(chǎn)出率提高性能尺寸較大無(wú)法兼容表面貼裝技術(shù)(SMT)AlloyTSVafterCapping(ATAC)工藝液態(tài)金屬TSV填充封蓋引線鍵合互連應(yīng)用二：

MEMS圓片級(jí)TSV封裝蓋板鍵合再布線(RDL)TSV填充蓋板制作UBM制作ASIC集成基于液態(tài)金屬TSV填充技術(shù)的MEMS圓片級(jí)封裝工藝圖應(yīng)用三：

微波陶瓷基板三維堆疊模塊陶瓷或高阻硅垂直互聯(lián)鍵合強(qiáng)化結(jié)構(gòu)及屏蔽表層金屬線(電鍍銅)液錫填充電鍍銅（可無(wú)）鈍化層錫銅融結(jié)鍵合垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖“融結(jié)”工藝融結(jié)后融結(jié)前應(yīng)用三：

微波陶瓷基板三維堆疊模塊合金填充應(yīng)用三：

微波陶瓷基板三維堆疊模塊陶瓷基板合金填充效果成果總結(jié)與浙江一企業(yè)簽訂100萬(wàn)人民幣的技術(shù)開(kāi)發(fā)和轉(zhuǎn)讓合同承擔(dān)GF項(xiàng)目一項(xiàng)。在理論上通過(guò)求解Laplace-Young方程，求解出了Constant-PressureLiquidBridge的斷裂條件。成功實(shí)現(xiàn)了原理的實(shí)驗(yàn)論證。成功完成了第二代專用TSV