高效构筑用于先进封装的金微球阵列异方导电胶

本报讯（记者王敏 通讯员曹安）中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所与粤港澳大湾区量子科学中心等合作，在异方导电金微球阵列的快速制备及性能研究方面取得进展，实现先进封装用金微球阵列异方导电胶（ACF）的高效构筑。近日，相关研究成果发表于《自然-通讯》。

阵列式ACF将导电微球粒子以阵列形式配置于交联聚合物层，确保更可靠的电导封装连接。然而，这种导电粒子由于金属壳与聚合物的弱结合作用，在实际深度压合下的键合中面临挑战，会导致金属外壳的破裂与脱离，影响整体导电性能。

纯金微球有序阵列因其固有的延展性，理论上可以保证在深度压合下仍然具有优异的导电性能，是理想的下一代封装材料。但是，受金属各向异性生长规律所限，大规模实现微米级纯金球的制备及其阵列化排布，一直是业界的挑战性难题。

针对上述问题，研究人员在团队前期提出的定位瞬态乳液自组装方法的基础上，结合纳秒激光脉冲辐照技术，发展了一种简单、快速、高效的策略，实现了尺寸均匀、表面光滑、定位准确的新型纯金微球阵列的快速制备。该策略的关键是利用激光诱导的快速逐层熔化-融合过程，有效避免了金属的各向异性生长。这一策略有效打破了ACF产品制造中“先合成后定位”的惯性思路，为阵列式ACF的快速构筑提供了全新方案。

相比于商业化镀金微球，该纯金微球展现出在深度压缩下的超稳定导电性能。该纯金微球阵列有望为微显示μLED芯片的超高密度键合提供最佳方案。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-53407-x