第三代半導體與功率器件的快速發(fā)展對封裝互連技術(shù)提出了新的需求，納米銅、銀燒結(jié)互連技術(shù)因其優(yōu)異的導電、導熱、高溫服役特性，成為近年來第三代半導體封裝進一步突破的關鍵技術(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，影響了其低溫燒結(jié)性能與存儲、使用的可靠性。也是目前需要解決的主要技術(shù)問題。

半導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、機械性能、熱傳導性能等多方面物理特性的關鍵技術(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)了錫須生長搭橋失效、錫焊料外溢短 路、電遷移及熱循環(huán)導致的柯肯達爾孔洞形成等 系列可靠性問題；

另一方面，隨著消費者電子、 汽車、軍工、航空航天的發(fā)展，功率半導體器件 也呈現(xiàn)出快速發(fā)展趨勢，用于傳統(tǒng)貼片、電氣互 連的無鉛焊料及導電銀膠已經(jīng)無法承受器件工作 功率的進一步增加及服役溫度的進一步提升 。 因此，高導電導熱、耐高溫且高服役可靠新型焊 料的開發(fā)迫在眉睫。 金屬銅、銀具有優(yōu)異的導電、導熱特性，可 承載更高的電流密度，在學術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界是被廣 泛認可的高性能互連材料，并且其高熔點(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，半導體制造與封裝工藝無法承受高于銅或銀 熔點的溫度，無法實現(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)溫度也會隨之降低，可遠低于材料自身熔點，此現(xiàn)象被 稱為納米材料的尺度效應 。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可行的技術(shù)方案。

近年來，出現(xiàn)了不少關 于納米顆粒燒結(jié)型焊膏的文獻、專利報道與工業(yè) 化產(chǎn)品，但大部分關注點都集中在納米銀燒結(jié)的研究上，因為納米銀可在空氣中燒結(jié)而不會被氧化，且燒結(jié)溫度更低，理論上更容易推向?qū)嶋H應用 。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)也成為了近年來的研究熱點。