近年來 IT 技術(shù)飛速發(fā)展，越來越多的器件被要求封裝在更小的空間內(nèi)，并且運(yùn)算速度對(duì)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(shí)的熱流密度迅速升高，從而溫度也會(huì)不斷升高。這需要采取有效的散熱措施。

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

        早在2014年，華為技術(shù)團(tuán)隊(duì)便與廈門大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院于大全教授團(tuán)隊(duì)在Journal of Materials Science & Technology上發(fā)表了“基于反應(yīng)性納米金屬層的金剛石低溫鍵合技術(shù)”成果。近日，華為技術(shù)團(tuán)隊(duì)與于大全、鐘毅老師團(tuán)隊(duì)、廈門云天團(tuán)隊(duì)合作在先進(jìn)封裝玻璃轉(zhuǎn)接板集成芯片-金剛石散熱技術(shù)領(lǐng)域又取得突破性進(jìn)展。

       成果顯示，合作團(tuán)隊(duì)克服了微凸點(diǎn)保護(hù)、晶圓翹曲等行業(yè)難題，成功將多晶金剛石襯底集成到2.5D玻璃轉(zhuǎn)接板（Interposer）封裝芯片的背面，并采用熱測(cè)試芯片（TTV）研究其散熱特性。利用金剛石的超高  熱導(dǎo)率，在芯片熱點(diǎn)功率密度為~2 W/mm2時(shí)，集成金剛石散熱襯底使得芯片最高結(jié)溫降低高達(dá)24.1 ℃，芯片封裝熱阻降低28.5%。先進(jìn)封裝芯片-金剛石具有極為優(yōu)越的散熱性能，基于金剛石襯底的先進(jìn)封裝集成芯片散熱具有重大的應(yīng)用前景。

多晶金剛石襯底集成到玻璃轉(zhuǎn)接板封裝芯片背面及其散熱性能表征

       這項(xiàng)研究將金剛石低溫鍵合與玻璃轉(zhuǎn)接板技術(shù)相結(jié)合，首次實(shí)現(xiàn)了將多晶金剛石襯底集成到玻璃轉(zhuǎn)接板封裝芯片的背面。該技術(shù)路線符合電子設(shè)備尺寸小型化、重量輕量化的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)與現(xiàn)有散熱方案有效兼容，成為當(dāng)前實(shí)現(xiàn)芯片高效散熱的重要突破路徑，并推動(dòng)了金剛石散熱襯底在先進(jìn)封裝芯片集成的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

       該成果以“Heterogeneous Integration of Diamond-on-Chip-on-Glass Interposer for Efficient Thermal Management”為題發(fā)表在微電子器件封裝制造領(lǐng)域的國際權(quán)威期刊IEEE Electron Device Letters上，并被選為當(dāng)期封面文章（Front cover）及編輯精選文章（Editors’ Picks）。

       資料來源：廈門大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院