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全加成铜柱阵列集成电路系统封装基板关键技术及产业化
2020年09月22日 11:20
来源:档案馆
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《全加成铜柱阵列集成电路系统封装基板关键技术及产业化   》由电子科技大学等单位完成。


该项目独创共轴铜柱阵列封装基板三维互连多层电子支撑结构、两段磁控溅射Ti/Cu二元种子层结构制作技术,采用电化学方法突破了封装基板任意层互连铜柱阵列结构、超精细线路等全加成制造关键技术。研发出等离子基板清洁与活化技术,保障层间结合力≥6N/cm;结合发明的基板埋置电阻/电容/电感/裸芯片等材料及其埋置技术,形成了全加成铜柱阵列集成电路系统封装基板制造技术,设计并制造集成电路封装基板新产品,产品技术性能:最小线宽/线距10μm/10μm、最薄介质层厚度25μm。建立了多物理场耦合相容性阵列微区电沉积理论模型,获得微米级空间约束环境铜生长机理。开发出CuO快速补铜和电沉积电场传质控制等技术,结合新型电沉积装置,开发出高均匀性3μm面铜、最小直径40μm微铜柱多层电子支撑结构电生长技术与工艺。发明了高均匀性电沉积铜专用CuO、Ni/P合金和环氧树脂-碳系埋置电阻等新材料制作技术,填补我国在电子化学品领域的空白。开发出溅射法基板埋置钽电容技术,容值实现2×104pF/cm2;发明了纳米BaTiO3等改性有机薄膜电容材料及其埋置技术,容值误差≤7%;设计出埋置电感新结构、开发出电感磁芯新材料并实现电感埋置。首次建立了全加成铜柱阵列集成电路系统封装基板内层埋置裸芯片及无源元件的“场”和“路”设计模型,采用HFSS等软件系统仿真,提出了全加成铜柱阵列集成电路系统封装基板散热和信号完整性等理论,解决了封装基板设计可制造性以及制造工艺对系统信号完整性影响难题。发明了基板平整度检测装置与方法、层间对位与埋置薄膜器件检测等方法,解决了生成中产品在线检测难题。


该项目获授权发明专利39项(其中美国发明专利4项、韩国发明专利1项)、发表论文66篇(SCI论文35篇)。近三年越亚半导体、方正科技高密累计新增销售额20.0亿元、新增利润29261万元、出口创汇4600万美元。


图1:高频高速计算CPU芯片用封装基板


图2:多频多模手机功率放大器芯片用封装基板


图3:高频高速计算CPU芯片用封装基板-2


图4:微波基站射频芯片用封装基板