設施農業：綠能設施開發【材料科學與工程學系宋振銘教授】

論文篇名 英文：Light Enhanced Direct Cu Bonding for Advanced Electronic Assembly
中文：應用於先進電子組裝之光促進銅直接接合技術
期刊名稱 Journal of Materials Science: Materials in Electronics
發表年份,卷數,起迄頁數 2018, 29(16), 14144-14150
作者 Sin-Yong Liang, Jenn-Ming Song*(宋振銘), Shang-Kun Huang, Ying-Ta Chiu, David Tarng, and Chih-Pin Hung
DOI 10.1007/s10854-018-9547-5
中文摘要 與日月光半導體合作，本研究以Xenon flash lamp以及近紅外光(NIR)對銅表面做光照處理，觀察電磁輻射對銅/銅接合的影響。實驗結果顯示兩種光照處理皆能在極短時間完成前處理，而其效果除了會導致表面粗糙度增加、表面硬度及殘留壓應力提升以外，值得重視的是，直接接合效果的提升相當顯著。經探討發現電磁輻射造成殘留壓應力增加，促進銅原子擴散，是接合強度升高之主因。濺鍍銅試片經Flash或NIR照射後，於250oC、10 MPa壓力下於氮氣環境接合5分鐘，其接合強度分別可提升65%及53%，且製程總時間可於30分鐘內完成。根據本實驗研究，在銅/銅接合前以光照預處理，可達到短時間、低接合溫度以及高接合強度的效果，深具應用潛力，目前已獲美國發明專利。
英文摘要 An innovative and efficient surface modification pre-treatment that enhances Cu-to-Cu direct bonding through electromagnetic irradiation, including pulsed Xenon flash and near infrared rays is proposed.  Without vacuum, short but critical electromagnetic radiation exposure on faying faces prior to bonding can significantly improve the joint strength up to 50% or even more.  Copper atom diffusion acceleration by increased compressive residual surface stresses resulting from sudden heating/cooling accounts for the joint reinforcement.  A close relationship between the increase in joint strength and the change in surface physics properties due to electromagnetic irradiations can be found.