AuRoFUSE™預製件

AuRoFUSE™預製件技術簡介

採用 AuRoFUSE™ 的燒結金鍵結技術用於高密度封裝

這項技術透過預先乾燥鍵合材料來消除其流動性，從而防止材料蠕變，並使其難以水平擴散，實現小間距鍵合。目前，我們已成功形成尺寸為 5µm 的凸块，預計該技術將應用於需要高密度封裝的倒裝晶片鍵合領域。

特色

1. ① 金凸块可以製成各種尺寸和形狀。
   （最低性能要求：尺寸 5µm，間距 5µm）
2. ②由於黏結材料的多孔質結構具有優異的壓縮變形性能
3. ③ 加壓時水平變形小，可實現高密度安裝
4. ④ 由於主要成分是Au,因此很難發生氧化和遷移
5. ⑤ 允許在相對較低溫度 (200°C至更低) 的大氣中焊接

③ 提高接合壓力時的形狀變形率

預期用途

用於光電半導體（LED 和 LD）、功率半導體和積體電路的晶片晶片貼裝材料

AuRoFUSE™預製件體製造方法

1. ① 將要黏合的基板金屬化處理，以 Au/Pt/Ti 作為基底層。
2. ②金屬化處理後，將光阻塗覆到要連接的基板。
3. ③ 將與預製件形狀相符的光罩放在待黏合的基板上，透過曝光和顯影形成光阻框架。
4. ④ 將AuRoFUSETM倒入已創建的光刻框中
5. ⑤ 在室溫下真空乾燥，乾燥後，用刮板刮去多餘的金顆粒。
6. ⑥ 經過加熱預燒結後，將光阻框架剝離並移除。

AuRoFUSE™預製件與其他材質的比較

（〇）AuRoFUSE™預製件

• 透過在黏合前將膏材乾燥以消除流動性，可以抑制橫向擴散，從而實現高密度安裝。
• 多孔質結構使其易於變形，即使電極之間存在高度差，或基板翹曲或厚度不同，也能實現黏合。

(△) 焊料

• 隨著凸块間距變小，焊料熔化時會橫向擴散，導致電極之間接觸，造成短路。

（△）無電鍍(化學鍍/化鍍)

• 提供較窄的間距，但在連接時需要相對較高的壓力，從而導衹晶片損壞

連接示例:倒裝接合

Recommended condition

Pretreatment:	UV ozonation, etc.
Thermo-Compression:	200°C, 20MPa, 10sec.
Post-Bake:	200°C, 60min.

特性表

AuRoFUSE™預製件轉移技術

這是一種預先產生凸块的基板，然後將凸块轉移到目標晶片或基板的方法。
該結構透過基板開口形成並固定凸块，因此運輸過程中無需擔心凸块脫落。
轉移過程中，凸块會因加熱而收縮，因此只需垂直拉力即可輕易拉出。

■特徵

1. ① 它還可以應用於半導體晶片和襯底，其形狀難以通過傳統方法處理，例如凹凸和通孔
2. ② 它還可以應用於半導體晶片和基板，這些晶片和基板擔心剝離液等的損壞並且難以通過光刻工藝

■【轉移基板的製備及轉移/鍵結過程】

1. ① 製備矽基板作為轉移基板。
2. ② 在矽基基板塗覆光阻。
3. ③ 對所需圖案進行曝光顯影
4. ④ 在矽基基板蝕刻孔。
5. ⑤ 使用刮板或類似工具將 AuRoFUSE™ 嵌入。
6. ⑥ 在常溫/真空下幹燥AuRoFUSETM,刮去光刻膠上多余的金顆粒
7. ⑦ 當光阻剝離後，便形成轉移基板。
8. （8） 將要用金凸块形成的目標（半導體晶片或基板）施加於轉移基板，並以10 MPa、150 °C加壓加熱1分鐘。 之後，垂直抬起基板就能將黃金轉移凸块
9. ⑨ 將轉移的基板在 20 MPa、200°C 和 10 秒的條件下加壓和加熱進行黏合。

實施例

<超小型雙面冷卻功率模塊的應用成果 (東北大學高橋良和教授) >

我們發現，將我們的AuRoFUSE™預製件應用於逆變器功率元件模組的晶片電極與基板迴路之間的黏合，與傳統焊料相比，有助於提高熱阻。此外，它還通過了歐洲汽車功率模組評估標準 (AQG324) 中規定的功率循環測試。

本研究由東北大學開展，並獲得了日本文部科學省「創新電力電子創造基礎技術研發計畫」（資助號：JPJ009777）的支持，田中貴金屬工業株式會社擔任顧問委員會成員，並提供了AuRoFUSE™預製件。

關聯公司

田中貴金屬工業株式會社和Mems Core公司透過發揮各自的優勢，以雙向合作的方式提供材料、原型製作和預成型件（金凸块）評估，從而實現快速開發系統。

株式會社Mems Core網站鏈接: https://www.mems-core.com/index.html

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