近年來 IT 技術飛速發展，越來越多的器件被要求封裝在更小的空間內，并且運算速度對器件的工作頻率提出了更高的要求，使得電子器件在工作時的熱流密度迅速升高，從而溫度也會不斷升高。這需要采取有效的散熱措施。

圖(tu)片(pian)來源：pixabay

迄今為止，金剛石是已知材料中熱導率最高的，并且其熱膨脹系數很低，具有良好的電絕緣性，非常符合電子封裝材料的應用要求。既然如此，很多人開始研究如何將金剛石這些優點應用到電子器件的散熱中去。 

早(zao)在(zai)(zai)2014年，華為技(ji)(ji)(ji)(ji)術團(tuan)隊便與(yu)廈門大學電子科學與(yu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術學院(yuan)于大全(quan)教授團(tuan)隊在(zai)(zai)Journal of Materials Science & Technology上發表了“基于反應性納米(mi)金(jin)屬層(ceng)的(de)金(jin)剛(gang)石低溫鍵合(he)技(ji)(ji)(ji)(ji)術”成(cheng)果(guo)。近日(ri)，華為技(ji)(ji)(ji)(ji)術團(tuan)隊與(yu)于大全(quan)、鐘毅(yi)老師團(tuan)隊、廈門云(yun)天團(tuan)隊合(he)作(zuo)在(zai)(zai)先進封裝玻璃轉(zhuan)接板集(ji)成(cheng)芯(xin)片-金(jin)剛(gang)石散熱技(ji)(ji)(ji)(ji)術領域(yu)又取得突破性進展。

成(cheng)果顯示，合作團隊克服了微(wei)凸點(dian)保護、晶圓翹曲等行業難題，成(cheng)功將多晶金剛石(shi)襯(chen)底集成(cheng)到2.5D玻璃轉(zhuan)接板(ban)（Interposer）封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)的背面，并采用(yong)熱(re)測試芯(xin)(xin)(xin)片(pian)（TTV）研(yan)究其(qi)散(san)熱(re)特性(xing)。利用(yong)金剛石(shi)的超高熱(re)導率，在(zai)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)熱(re)點(dian)功率密度為~2 W/mm2時(shi)，集成(cheng)金剛石(shi)散(san)熱(re)襯(chen)底使得芯(xin)(xin)(xin)片(pian)最高結(jie)溫降(jiang)低(di)高達24.1 ℃，芯(xin)(xin)(xin)片(pian)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)熱(re)阻降(jiang)低(di)28.5%。先進封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)-金剛石(shi)具(ju)有極(ji)為優越的散(san)熱(re)性(xing)能(neng)，基于金剛石(shi)襯(chen)底的先進封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)集成(cheng)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)散(san)熱(re)具(ju)有重大(da)的應(ying)用(yong)前景。

多(duo)晶(jing)金剛石(shi)襯(chen)底集(ji)成到(dao)玻璃(li)轉接(jie)板封裝(zhuang)芯(xin)片背(bei)面及其散熱(re)性能(neng)表(biao)征

這項研究將金剛石(shi)(shi)低溫鍵合與玻璃轉接板(ban)技術(shu)相結(jie)合，首(shou)次實(shi)現(xian)了(le)將多晶(jing)金剛石(shi)(shi)襯底集(ji)成到玻璃轉接板(ban)封裝芯(xin)片的(de)背面(mian)。該(gai)技術(shu)路線(xian)符合電(dian)子設備(bei)尺寸小型化、重(zhong)量輕量化的(de)發展(zhan)趨勢，同(tong)時與現(xian)有散熱方案(an)有效(xiao)兼容，成為當前實(shi)現(xian)芯(xin)片高效(xiao)散熱的(de)重(zhong)要突破路徑，并推動了(le)金剛石(shi)(shi)散熱襯底在(zai)先(xian)進封裝芯(xin)片集(ji)成的(de)產業化發展(zhan)。

該(gai)成果以“Heterogeneous Integration of Diamond-on-Chip-on-Glass Interposer for Efficient Thermal Management”為(wei)題發表在微(wei)電子器件封裝制造(zao)領(ling)域的國際(ji)權威期(qi)刊IEEE Electron Device Letters上，并被選為(wei)當期(qi)封面文章(zhang)（Front cover）及編輯精選文章(zhang)（Editors’ Picks）。

資料(liao)來(lai)源(yuan)：廈門(men)大學電子科學與技術學院