三維非硅微納集成制造技術
項目成果/簡介:隨著支配半導體技術數(shù)十年的摩爾定律日益接近其發(fā)展極限,多種功能器件集成被認為是超越摩爾定律延續(xù)集成電路發(fā)展進程的重要途徑之一,這就需要能夠滿足多種功能器件高密度集成的制造技術。多元兼容集成制造技術就是為此而開發(fā)的,該技術通過在更大范圍內(nèi)優(yōu)選結(jié)構(gòu)/功能材料組合,開發(fā)異質(zhì)集成制造工藝,大大拓展了功能微器件創(chuàng)新設計和制造的騰挪空間。經(jīng)過多年探索,目前已形成了涵蓋金屬、聚合物、陶瓷、復合材料的MEMS異質(zhì)異構(gòu)制造技術體系,并在多種類型功能器件研發(fā)中發(fā)揮了關鍵作用,初步展現(xiàn)了其基礎性支撐作用,相關技術獲得2016年度上海市技術發(fā)明一等獎。微系統(tǒng)集成發(fā)展趨勢多元兼容集成制造技術 獲獎情況上海市技術發(fā)明一等獎2016年團隊獲獎國家技術發(fā)明二等獎2008年上海市技術發(fā)明一等獎2007年超薄超快高熱流密度微通道散熱器上海交通大學團隊在長期研究經(jīng)驗和技術積累基礎上,創(chuàng)造性地提出了不同高熱導率材料組合構(gòu)造的復合結(jié)構(gòu)微通道散熱器設計方案,并基于多元兼容集成制造技術完成了多種尺寸樣品研制,其中,熱源面積與常用功率芯片尺度相當?shù)某∩崞骼鋮s能力達到800W/cm2以上,在保留傳統(tǒng)微通道散熱器良好系統(tǒng)兼容性和適用性的基礎上達到了相當高的散熱能力水平,為解決高功率芯片系統(tǒng)超高熱流密度散熱問題提供了一個深具可行性的解決方案。高溫薄膜溫度傳感器研究 發(fā)動機燃燒室等極端惡劣環(huán)境下(高溫、強振動、強腐蝕等)的工作參數(shù)現(xiàn)場監(jiān)測對傳感器技術是嚴峻挑戰(zhàn),國內(nèi)外研究廣泛。交大團隊基于特種材料微納集成制造技術的長期積累,在高溫絕緣薄膜材料、多層薄膜應力調(diào)控、曲面圖形化和高溫敏感介質(zhì)等技術上取得了一定突破,成功開發(fā)了多種可與現(xiàn)場結(jié)構(gòu)共型的高溫薄膜傳感器,具有體積小、環(huán)境擾動小、響應快、靈敏度高、可分布式安置等優(yōu)點,該團隊已經(jīng)掌握了溫度、應力/應變、熱流等多種高溫狀態(tài)參數(shù)測量技術,適用溫度在800-1300℃之間。薄膜絕緣電阻隨溫度的變化及測試結(jié)構(gòu)高溫薄膜溫度傳感器制造及曲面圖形化技術薄膜溫度傳感器在發(fā)動機不同部位測溫需求無線溫度傳感器測溫系統(tǒng)高性能轉(zhuǎn)接板基于轉(zhuǎn)接板的多芯片封裝是2.5D高密度集成最具可行性的方案之一。但是傳統(tǒng)的硅轉(zhuǎn)接板性價比不高,阻礙了廣泛應用。上海交大團隊基于非硅微加工技術的長期積累,突破了硅轉(zhuǎn)接板絕緣層完整性和再分布層熱隔離的難題,成功研制了漏電流極低的低成本高性能硅轉(zhuǎn)接板。此外,還開發(fā)了復合材料非硅轉(zhuǎn)接板,TCV陶瓷轉(zhuǎn)接板,TGV玻璃轉(zhuǎn)接板等各種三維封裝基板,實驗室能夠針對不同類型器件三維高密度封裝的具體要求,定制開發(fā)不同功能的專用轉(zhuǎn)接板,為多功能、高密度、高功率、低成本封裝提供個性化解決方案。TSV-3D 高密度封裝概念圖 金屬-聚合物-納米復合材料非硅基轉(zhuǎn)接板實物圖片知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 軟件著作權(quán) 、 集成電路布圖設計技術先進程度:達到國內(nèi)領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:國家級
上海交通大學
2021-04-10