金屬微滴噴射沉積，是一種金屬微球陣列制備工藝，利用氣體噴霧器將液體金屬霧化為微米級液滴，在高壓氣體作用下噴射在襯底材料上沉積，凝固后形成金屬微球陣列。由于飛行過程中與氣體熱交換，沉積時受到襯底熱傳導(dǎo)，金屬液滴會高速冷卻，獲得的金屬微球具有組織均勻度高、致密度高的優(yōu)點。
金屬微滴噴射沉積工藝在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用潛力大。隨著技術(shù)進步、消費者要求提升，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，為實現(xiàn)微/小型化、功能集成化以及滿足高散熱需求，微電子封裝技術(shù)不斷優(yōu)化升級，較多先進封裝工藝需要采用金屬微凸點來實現(xiàn)電氣連接。為保障金屬微凸點的尺寸精度與尺寸一致性，金屬微滴噴射沉積工藝受到關(guān)注。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025-2029年金屬微滴噴射沉積行業(yè)深度市場調(diào)研及投資策略建議報告》顯示，金屬微滴噴射沉積工藝可以實現(xiàn)金屬微凸點尺寸高精度控制，以及沉積位置精確控制，能夠在芯片/基板表面直接植球，形成精密焊點，具有提高封裝效率、簡化封裝工藝流程、降低封裝成本等優(yōu)點，并且無需芯片/基板加熱回流，能夠提高焊料質(zhì)量，并能夠用在對溫度較為敏感的電子元器件封裝領(lǐng)域。因此金屬微滴噴射沉積制備金屬微球陣列的技術(shù)成為封裝領(lǐng)域研究熱點。
金屬微滴噴射沉積工藝可以用于銅、銦、金錫合金等金屬微球陣列制備領(lǐng)域。隨著3D打印技術(shù)日益成熟，金屬微滴噴射沉積工藝開始與3D打印技術(shù)相結(jié)合，例如利用脈沖激光熱力效應(yīng)，開發(fā)激光驅(qū)動金屬微滴噴射打印工藝，可以實現(xiàn)大面積、圖案化金屬微球陣列高效制備，在芯片異構(gòu)集成封裝領(lǐng)域擁有廣闊應(yīng)用前景。
我國政府對金屬微滴噴射沉積制備金屬微球陣列的技術(shù)關(guān)注度高。2024年8月，我國發(fā)布國家重點研發(fā)計劃“高性能制造技術(shù)與重大裝備”重點專項2024年度項目申報指南建議，提出突破自由噴射金屬微滴高穩(wěn)定沉積、高精度對準(zhǔn)、高效率排布等關(guān)鍵技術(shù)，研制微米級金屬微球陣列無噴嘴定向沉積原型樣機，在典型光電器件高密度互聯(lián)金屬微球陣列制造中試驗驗證。
新思界
行業(yè)分析人士表示，我國金屬微滴噴射沉積工藝相關(guān)研究機構(gòu)主要有西北工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)等。其中，西北工業(yè)大學(xué)擁有“水平噴射金屬微滴飛行軌跡調(diào)控裝置”、“一種氣液通道分離式均勻金屬微滴穩(wěn)定噴射裝置”等發(fā)明專利，發(fā)表了“金屬微滴逐層光柵掃描打印成形效率影響研究”、“基于均勻金屬微滴噴射的3D打印技術(shù)”等相關(guān)論文。
關(guān)鍵字：
