أخبار

يتجه مكاملو النظام في الحزمة نحو الترابط المباشر من النحاس إلى النحاس بين القالب حيث تنخفض درجة السندات ، مما يجعل اللحام المستخدم لتوصيل الأجهزة في عبوة غير متجانسة أقل عملية.

في الترابط بالضغط الحراري ، تلتصق المطبات النحاسية البارزة بالبطانات الموجودة على الركيزة الأساسية.في الترابط الهجين ، يتم ترصيع الوسادات النحاسية في عازل كهربائي ، مما يقلل من خطر الأكسدة.في كلتا الحالتين ، على الرغم من ذلك ، فإن الانتشار السطحي للنحاس يحدد معدل ودرجة اعتماد تكوين الرابطة.

في كلتا الحالتين ، على الرغم من ذلك ، فإن الانتشار السطحي للنحاس يحدد معدل ودرجة اعتماد تكوين الرابطة.يتبلور النحاس في شبكة مكعبة ، مع السطح المكشوف المقابل لوجه المكعب ، أو مستوى يتقاطع مع أربع زوايا متقابلة ، أو مستوى يتقاطع مع ثلاث زوايا.يقوم علماء البلورات بتسمية هذه الوجوه (100) و (110) و (111) ، على التوالي ، بناءً على مؤشرات ميلر للشبكة.

في النحاس ، تكون الأكسدة أبطأ بكثير والانتشار أسرع: 1.22 × 10-5 سم 2 / ثانية عند 250 درجة مئوية على السطح (111) ، ولكن فقط 4.74 × 10-9 سم 2 / ثانية على (100) و 3.56 × 10-10 سم 2 / ثانية على السطح (110).عند ربط (111) سطوحًا ، حقق Chien-Min Liu وزملاؤه في جامعة National Chiao Tung في تايوان اتصالات قوية عند درجات حرارة منخفضة تصل إلى 150 درجة مئوية ، في حين أن الأسطح الأقل توجهاً لها درجات حرارة أقل للربط أقرب إلى 350 درجة مئوية.تعمل عمليات إعادة تدفق اللحام النموذجية عند حوالي 250 درجة مئوية ، وقد تم تصميم العديد من المركبات اللاصقة المؤقتة لنطاق درجة الحرارة هذا.

يوفر السطح (111) أيضًا كثافة ذرية أعلى ، مما يؤدي إلى رابطة أقوى.الأسطح التي تحتوي على أقل من 25٪ من الحبوب الموجهة في هذا الاتجاه كانت عرضة لفشل الرابطة.

يعتمد اتجاه السطح على عملية الطلاء الكهربائي المستخدمة لإيداع ميزات النحاس.أوضح مارفن بيرنت ، مهندس عمليات المواد التطبيقية ، أن الميزات الواسعة والضحلة ليس لها جدار جانبي مهم.يمكن أن يكون الجزء السفلي من الميزة بمثابة نموذج للنمو الموجه.مع زيادة عمق الميزة ، تساعد طبقة البذور المطابقة على تقليل مخاطر طلاء الفراغات على طول الجدران الجانبية.

لسوء الحظ ، تميل الطبقة النحاسية المتنامية إلى التراكم بالتساوي على جميع أسطح البذور.يتم قطع الحبوب العمودية التي تنمو من أسفل الميزة بواسطة الحبوب التي تنمو من الجدران الجانبية.بالنسبة لنسب العرض إلى الارتفاع التي تزيد عن 1.5 ، يمكن أن يؤدي هذا "الضغط المنخفض" إلى حدوث فراغات داخلية.تحتاج عملية الطلاء إلى موازنة المفاضلات بين الاتجاه ومعدل الترسيب والنمو الخالي من الفراغ.

يتأثر حجم الحبوب واتجاهها أيضًا بالموقع داخل مجموعة الوسادة ، بغض النظر عن حجم الحشوة.منصات الحواف لها حبيبات أصغر ، تزداد باتجاه داخل المصفوفة.وجد SeokHo Kim وزملاؤه في Samsung أن اتجاه الحبوب يعتمد على حجم الوسادة وموضعها ، ربما بسبب التغيرات في كثافة التيار أثناء الطلاء الكهربائي.يعتمد تحقيق الحبوب العمودية المرغوبة ، إذن ، على التفاعل بين طبقة البذور ، وشكل الموجة الحالي الذي توفره أداة الطلاء ، وكيمياء حمام الطلاء.

عندما يلتقي سطحان موجهان للغاية ، تكون النتائج رائعة.لاحظ جينغ يي جوانج وزملاؤه في جامعة تشياو تونج الوطنية بنية شبكية مستمرة ، مما أدى إلى طمس واجهة الترابط المسبق.في اختبارات السحب ، كانت الواجهة النحاسية النحاسية أقوى من كل من الرابطة النحاسية والسيليكونية والمادة اللاصقة بين العينة وتركيب الاختبار.وبالمثل ، كانت المقاومة الكهربائية مماثلة لتلك الخاصة بالنحاس السائب.

يعتمد الترابط الناجح من النحاس إلى النحاس على عملية الطلاء الكهربائي التي يمكن أن توفر بنية متسقة من حبيبات النحاس.على الرغم من أن الطلاء بالكهرباء راسخ جيدًا لتطبيقات BEOL و TSV ، إلا أن المتطلبات المحددة للربط بين النحاس والنحاس جديدة (من كاثرين ديربيشاير)