CASPF2026报告前瞻

随着三维集成封装技术向高密度、细间距方向发展,传统焊料互连的方法面临严峻挑战,Cu-Cu直接键合因其优异的电学、散热性能和互连可靠性成为关键替代方案,但现有工艺往往需要较高温度和压力,限制了其在热敏感器件中的应用。 在先进封装技术中,Cu-Cu直接键合是实现高密度、高可靠芯片互连的关键技术之一,然而铜的高熔点(1083℃)与低自扩散速率,使得传统键合工艺需在400℃以上高温进行,这不仅会损伤器件性能、降低对位精度,还大幅增加了设备成本与工艺难度。如何实现低温条件下的Cu-Cu高效键合,成为制约先进封装技术规模化应用的核心瓶颈。
5月15-17日,由江南大学、极智半导体产业网和第三代半导体产业联合主办的“2026先进半导体封装技术与应用论坛(CASPF 2026)”将在江阴启幕,聚焦硅基、碳化硅、氮化镓等领域的技术痛点与产业机遇,探讨国产技术如何赋能产业链协同发展。上海交通大学长聘副教授吴蕴雯受邀将出席论坛,并带来《基于高(110)取向纳米孪晶铜的低温Cu-Cu直接键合研究》的主题报告。研究采用高(110)择优取向的竖向纳米孪晶铜(p-nt Cu)作为键合材料,利用其较低的硬度和杨氏模量促进热压过程中的塑性变形与蠕变,并且在200 ℃的低温退火下实现超大晶粒生长,提升电导率。报告将详细分享具体研究成果,研究首次将高(110)取向纳米孪晶铜应用于低温低压Cu-Cu直接键合,利用其晶粒长大特性解决了低温扩散和互连导电率两大关键问题,为高密度三维集成封装提供了新路径。
当前,我国先进半导体封装技术正处于从“跟跑”向“并跑”“领跑”跨越的关键阶段,但在高端封装材料、核心工艺装备等领域仍面临诸多挑战。吴蕴雯副教授团队的研究成果,不仅为低温Cu-Cu键合技术提供了新的技术路径,更为我国先进封装材料的国产化替代与工艺创新提供了重要支撑。在本次论坛上,吴蕴雯副教授将分享最新进展,为与会者呈现一场兼具学术深度与产业价值的技术大餐,敬请期待!

嘉宾简介
吴蕴雯,上海交通大学长聘副教授,主要从事先进集成电路互连材料研究,实现了基于纳米孪晶铜的低温固态键合技术,提出了原子尺度纳米孪晶铜成形机理,开发了基于晶粒异常长大的低温大晶粒铜铜键合技术,解决了固态互连工艺温度过高的难题,与华为合作,进行了芯片互连验证。创制了基于添加剂分子设计的超快钴互连微结构电沉积调控方法,为解决互连信号传输延迟的问题提供思路。以第一作者或通讯作者在AFM、Acta Mater.、JMST等期刊发表学术论文50余篇,发表集成电路互连相关综述论文2篇,申请专利10余项。主持国家自然科学基金面上项目、青年项目2项,参与国家自然科学基金重大项目等多项,入选上海市扬帆青年人才计划,与华为、华测等集成电路龙头企业开展多项互连技术攻关,助力我国集成电路技术迭代和产业发展。
作为上海交通大学电子材料与技术研究所的核心成员,吴蕴雯及其团队依托微纳工程科学全国重点实验室长期开展金属微凸点结构设计、可控制备,以及微凸点键合技术研究,已开发了基于纳米孪晶铜的高强度低温 Cu-Cu 键合技术和混合键合工艺研究。其团队曾在国际著名期刊《Acta Materialia》《Journal of Materials Science & Technology》上发表多篇高水平论文,提出的电沉积铜纳米孪晶随机堆垛形成机制,为纳米孪晶铜结构与性能的精准调控提供了重要理论依据;而通过电沉积制备的(110)取向竖直纳米孪晶铜镀层,可在200℃低温退火条件下实现晶粒异常长大,获得低电阻超大晶粒结构,这一成果为解决芯片铜互连的RC延迟问题提供了全新方案,相关研究被选为期刊封面文章,引起了学术界与产业界的广泛关注。

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