硅通孔聚合物绝缘材料
2016-03-22


团队简介:


本项目成果是中国科学院深圳先进技术研究院引进的广东省先进电子封装材料创新科研团队和深圳市孔雀计划团队,在经过近五年的研发所诞生的成果之一。团队带头人汪正平(Chingping Wong)教授,美国国家工程院院士,中国工程院外籍院士,电子封装材料专家,被业界誉为现代半导体封装之父。已发表电子封装领域相关学术论文1000多篇,申请美国专利60余项,近五年来承担和参与各种项目近100 项。团队核心成员包括李世玮、许建斌、吕道强、袁铭辉、孙蓉、廖维新等多名电子封装材料领域的专家学者,全部具有在海内外著名高校、研究所或跨国企业承担项目研究或产品开发的经验,已成功开发新产品40余项。

团队结合三维集成电路(3D IC)与系统级封装的发展趋势,遵循材料开发-中试工艺-产业化应用的研发模式,坚持基础研究带动产业化,围绕高密度系统级封装聚合物复合材料的热学、电学、力学、光学等关键科学问题开展攻关,并以我国集成电路产业急需的五种关键材料为突破:(1)高密度倒装芯片底填料,(2)热界面材料,(3)三维硅通孔聚合物绝缘材料,(4)埋入式电容材料及应用技术,(5)高速高频有机基板基础材料。


产品介绍:


      针对集成电路最先进的三维集成封装-硅通孔技术,发展了基于旋转涂布工艺的聚合物绝缘材料,代替传统的气相沉积氧化硅工艺,大大降低工艺成本、提高器件良率。将在图像传感器、指纹识别芯片以及MEMS等领域获得广泛的应用。




技术特色:


      针对硅通孔封装技术中的绝缘层,本项目开发的基于旋涂工艺制作聚合物绝缘层,大大降低无机氧化硅绝缘层的设备成本,并且提高生产效率和器件良率。即使,目前市场成熟的聚合物绝缘材料用于硅通孔这种三维结构加工通常依赖喷涂工艺,喷涂设备相对昂贵且效率低下,在面对较大深宽比结构时也难以实现理想的保形涂覆。而我们本项目开发的聚合物绝缘材料,借助超细纳米材料改善流体力学性能,实现旋转涂布的晶圆级制作聚合物绝缘层,大大降低了设备成本、提高生产效率和即使较大深宽比结构也具有完美的深孔保形涂覆绝缘效果。


市场前景:


本项目开发的聚合物绝缘材料主要为硅通孔技术提供配套关键材料:

Yole统计,基于硅通孔技术加工制作图像传感器的12’’晶圆数量,2015年底将达到35万片,聚合物绝缘材料的年需求量在1亿元左右。

将随着硅通孔技术在不同领域的拓展应用,包括指纹识别芯片、MEMS以及2.5D/3D转接板等,将具备非常广泛的应用前景,预计本材料的市场可达10亿元/年。

4团队荣誉



社会意义:


    硅通孔技术属于集成电路最先进的封装技术,全球都处于研发和应用拓展阶段,也被看做是我国集成电路产业对欧美等发达国家实现弯道超车的唯一途径。因此,围绕硅通孔技术,紧密结合产业需求,开发制程中的关键材料,形成具有自主知识产权的产业技术集群,摆脱核心材料对进口的依赖和实现整个制程产业链的国产化。同时,基于本项目开发材料的硅通孔技术将在我国的国防卫星、网络通讯、军事设施和电力电子等涉及我国信息安全的领域也将会有广泛的应用,进一步支撑集成电路产业相关的国家信息安全建设。



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