第三代半導(dǎo)體與功率器件的快速發(fā)展對(duì)封裝互連技術(shù)提出了新的需求，納米銅、銀燒結(jié)互連技術(shù)因其優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、高溫服役特性，成為近年來(lái)第三代半導(dǎo)體封裝進(jìn)一步突破的關(guān)鍵技術(shù)。 其中，納米銅相較于納米銀燒結(jié)具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)和更優(yōu)異的抗電遷移性能，然而小尺寸銅納米顆 粒的制備、收集與抗氧化性都難以保證，影響了其低溫?zé)Y(jié)性能與存儲(chǔ)、使用的可靠性。也是目前需要解決的主要技術(shù)問(wèn)題。

半導(dǎo)體器件或芯片封裝工藝中的互連鍵合技術(shù)是保證集成電路(Integrated Circuits，ICs)電氣 性能、機(jī)械性能、熱傳導(dǎo)性能等多方面物理特性的關(guān)鍵技術(shù)，直接影響到 IC 產(chǎn)品的小型化、功 能化、可靠性等重要特征，可分為微凸點(diǎn)間互 連、芯片疊層互連、芯片貼裝互連、芯片與基板 間互連等。

一方面，隨著 IC 制程線寬的不斷減 小和封裝密度的大幅升高，傳統(tǒng)的銅/錫/銅互連結(jié) 構(gòu)逐步出現(xiàn)了錫須生長(zhǎng)搭橋失效、錫焊料外溢短 路、電遷移及熱循環(huán)導(dǎo)致的柯肯達(dá)爾孔洞形成等 系列可靠性問(wèn)題；

另一方面，隨著消費(fèi)者電子、 汽車(chē)、軍工、航空航天的發(fā)展，功率半導(dǎo)體器件 也呈現(xiàn)出快速發(fā)展趨勢(shì)，用于傳統(tǒng)貼片、電氣互 連的無(wú)鉛焊料及導(dǎo)電銀膠已經(jīng)無(wú)法承受器件工作 功率的進(jìn)一步增加及服役溫度的進(jìn)一步提升 。 因此，高導(dǎo)電導(dǎo)熱、耐高溫且高服役可靠新型焊 料的開(kāi)發(fā)迫在眉睫。 金屬銅、銀具有優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱特性，可 承載更高的電流密度，在學(xué)術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界是被廣 泛認(rèn)可的高性能互連材料，并且其高熔點(diǎn)(銅為 1 083.40 ℃、銀為 961.78 ℃)也使得金屬銅、銀互連結(jié)構(gòu)可滿足功率器件的高溫服役需求。然而，半導(dǎo)體制造與封裝工藝無(wú)法承受高于銅或銀 熔點(diǎn)的溫度，無(wú)法實(shí)現(xiàn)液相互連。

 隨著納米技術(shù)的發(fā)展，研究人員發(fā)現(xiàn)隨著納 米材料尺寸的不斷減小，納米材料的燒結(jié)溫度也會(huì)隨之降低，可遠(yuǎn)低于材料自身熔點(diǎn)，此現(xiàn)象被 稱為納米材料的尺度效應(yīng) 。因此，將納米銅、 銀材料配制成納米焊料或者在鍵合表面制備納米 結(jié)構(gòu)作為鍵合中間層以降低鍵合溫度的間接鍵合是切實(shí)可行的技術(shù)方案。

近年來(lái)，出現(xiàn)了不少關(guān) 于納米顆粒燒結(jié)型焊膏的文獻(xiàn)、專(zhuān)利報(bào)道與工業(yè) 化產(chǎn)品，但大部分關(guān)注點(diǎn)都集中在納米銀燒結(jié)的研究上，因?yàn)榧{米銀可在空氣中燒結(jié)而不會(huì)被氧化，且燒結(jié)溫度更低，理論上更容易推向?qū)嶋H應(yīng)用 。然而，相較于金屬銀材料，銅的資源更豐 富，成本更低，其作為互連材料擁有更優(yōu)異的抗電遷移特性，應(yīng)用前景廣泛 。因此，低溫納米銅燒結(jié)互連技術(shù)也成為了近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。