BCB键合层空洞对界面热阻的影响

作     者：郭怀新 王瑞泽 吴立枢 孔月婵 陈堂胜 GUO Huaixin;WANG Ruize;WU Lishu;KONG Yuechan;CHEN Tangsheng

作者机构：南京电子器件研究所微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室江苏南京210016 

出 版 物：《电子元件与材料》 (Electronic Components And Materials)

年 卷 期：2022年第41卷第7期

页      面：758-762页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(61904162) 

主　　题：苯并环丁烯(BCB) 空洞 激光闪射法 界面热阻 

摘      要：晶圆级键合的纳米界面层热传递控制是微机电系统热管理和热设计的热点及难点,其原因是由于键合质量严重影响纳米界面层的热传输能力,而圆片级键合界面热阻表征技术则是业界难点,国内外未见有效的分析途径和统一的测试方法。基于超声扫描、激光闪射法和自主构建的热阻网格化计算模型相结合的分析途径,实现了对微机电系统中圆片级封装的Si-BCB-Si键合质量及热阻的表征。首先,利用超声扫描显微镜对BCB键合界面质量进行分析,定性评估了键合区空洞含量;同时,采用激光闪射法对界面层热扩散率进行测试,最后,结合数值计算方法,定性评估了空洞含量和BCB键合层厚度对界面热阻的影响。试验和理论分析表明,BCB键合层的空洞严重阻碍了界面层的热传输能力,且这种阻碍作用受BCB界面层厚度的影响。