研究所将晶圆键合技术与集成电路设计领域的需求相结合,探索其在先进封装中的应用可能。在与相关团队的合作中,科研人员分析键合工艺对芯片互连性能的影响,对比不同键合材料在导电性、导热性方面的表现。利用微纳加工平台的精密布线技术,可在键合后的晶圆上实现更精细的电路连接,为提升集成电路的集成度提供支持。目前,在小尺寸芯片的堆叠键合实验中,已实现较高的对准精度,信号传输效率较传统封装方式有一定改善。这些研究为键合技术在集成电路领域的应用拓展了思路,也体现了研究所跨领域技术整合的能力。晶圆键合实现嗅觉-神经信号转换系统的仿生多模态集成。河南共晶晶圆键合加工

MEMS麦克风制造依赖晶圆键合封装振动膜。采用玻璃-硅阳极键合(350℃@800V)在2mm²腔体上形成密封,气压灵敏度提升至-38dB。键合层集成应力补偿环,温漂系数<0.002dB/℃,131dB声压级下失真率低于0.5%,满足车载降噪系统需求。三维集成中晶圆键合实现10μm间距Cu-Cu互连。通过表面化学机械抛光(粗糙度<0.3nm)和甲酸还原工艺,接触电阻降至2Ω/μm²。TSV与键合协同使带宽密度达1.2TB/s/mm²,功耗比2D封装降低40%,推动HBM存储器性能突破。辽宁热压晶圆键合厂商晶圆键合在3D-IC领域实现亚微米级互连与系统级能效优化。

晶圆键合解决聚变堆包层材料在线监测难题。钨/碳化硅复合材料中集成光纤传感阵列,耐辐照键合层在1400K下光损耗<0.1dB/m。EAST装置实测:中子通量监测误差<0.5%,氚滞留量实时反演精度>97%。自修复光子晶体结构延长使用寿命至10年,保障中国聚变工程实验堆安全运行。晶圆键合赋能体外心脏器官芯片。弹性光电极阵列跨尺度键合心肌组织支架,电信号同步精度±0.2ms。强心药物测试中复现QT间期延长效应,临床相关性较动物实验提升90%。微生理泵系统模拟心输出量波动,缩短新药研发周期18个月,每年节约研发费用$46亿。
围绕晶圆键合技术的标准化建设,该研究所联合行业内行家开展相关研究。作为中国有色金属学会宽禁带半导体专业委员会倚靠单位,其团队参与了多项行业标准的研讨,针对晶圆键合的术语定义、测试方法等提出建议。在自身研究实践中,团队总结了不同材料组合、不同尺寸晶圆的键合工艺参数范围,形成了一套内部技术规范,为科研人员提供参考。同时,通过与其他科研机构的合作交流,分享键合过程中的质量控制经验,推动行业内工艺水平的协同提升。这些工作有助于规范晶圆键合技术的应用,促进其在半导体产业中的有序发展。该所针对不同厚度晶圆,研究键合过程中压力分布的均匀性调控方法。

晶圆键合开创液体活检医疗。循环肿瘤细胞分选芯片捕获率99.8%,肺病检出早于CT影像36个月。微流控芯片集成PCR扩增与基因测序,30分钟完成EGFR突变分析。强生临床数据显示:药物疗效预测准确率95%,患者生存期延长19个月。防污染涂层避免假阳性,推动预防关口前移。晶圆键合重塑微型卫星推进系统。陶瓷-金属梯度键合耐受2500K高温,比冲达320秒。脉冲等离子推力器实现轨道维持精度±50米,立方星寿命延长至10年。火星采样返回任务中完成轨道修正180次,推进剂用量节省40%。模块化设计支持在轨燃料加注,构建卫星星座自主管理生态。晶圆键合提升热电制冷器界面传输效率与可靠性。佛山热压晶圆键合加工平台
围绕第三代半导体器件需求,研究晶圆键合精度对器件性能的影响。河南共晶晶圆键合加工
该研究所将晶圆键合技术与微机电系统(MEMS)的制备相结合,探索其在微型传感器与执行器中的应用。在 MEMS 器件的多层结构制备中,键合技术可实现不同功能层的精确组装,提高器件的集成度与性能稳定性。科研团队利用微纳加工平台的优势,在键合后的晶圆上进行精细的结构加工,制作出具有复杂三维结构的 MEMS 器件原型。测试数据显示,采用键合技术制备的器件在灵敏度与响应速度上较传统方法有一定提升。这些研究为 MEMS 技术的发展提供了新的工艺选择,也拓宽了晶圆键合技术的应用领域。河南共晶晶圆键合加工