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學科建設

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材料工程學院陳捷獅博士在微連接領域取得系列研究成果,發表多篇二區論文

時間:2020-09-04瀏覽:10來源:研究生處、材料工程學院作者:

集成電路(Integrated circuit, IC)一直是世界各國搶占的高地,也是國家綜合國力的重要體現。隨著IC在智能制造、穿戴設備的廣泛應用,三維集成電路(3D IC)逐漸替代二維集成電路(2D IC)實現多芯片間系統的高度集成。當前,二維集成電路互連結構的直徑大約為100μm,但是三維集成電路要求互連結構的直徑縮小至5μm以下,對應的互連結構在芯片表面的分布密度將會增加104倍,體積也將縮小106倍。在這種高密度下,互連結構晶粒各向異性效應和晶界擴散機制帶來的電遷移阻抗、熱失效、剪切斷裂等失效模式一直威脅3D IC的發展。

針對上述挑戰,材料工程學院青年教師陳捷獅博士及指導的研究生開展了系列研究:開展錫(Sn)基釬料微合金化對微連互連結構的界面行為(界面生長/柯肯達爾效應(Kirkendall Effect)/力學性能測試等)研究,構建了微合金化界面生長模型,闡明了相應失效模式;開展芯片服役環境(熱//腐蝕環境下)多重耦合作用下的互連結構微連接可靠行為研究;開展不同基板(多晶Cu/電鍍Cu/真空濺射Cu/多晶Ni/單晶Ni)的互連結構界面微連接行為研究,闡明界面相形成機制,界面演化及剪切斷裂等實效機理;根據前期基礎,近期開展納米化互連結構和單晶互連結構設計制備研究;相關成果發表了8SCI論文,其中二區論文2篇(Mater. Lett. (2020) 278, 128424(1-5); Appl. Phys. A-Mater. (2020) 126, 1-12; Mater. Today Commun. (2020) 24, 101182(1-10);J Mater. Res. Technol. (2019) 8, 4141-450, IF=5.289, 二區; J Alloy. Comp. (2019) 804, 538-548 IF=4.650, 二區; Weld. World (2019), 63,751-757 (71shIIW in Bali-Indonesia, Recommended for publication by Commission VII - Microjoining and Nanojoining); Phase Transit.( 2019) 1-17; Appl. Sci.-Basle (2018) 8, 2073(1-8)),并申請相關發明專利4項。其中Welding in the World (2019) 63(3) 751-757 在第71屆國際焊接學年會(IIW)中(印度尼西亞?巴厘島),被第七委員會(Commission VII- “Microjoining and Nanojoining”專題推薦為最佳專題報告論文發表。

上述研究工作受國家自然科學基金(No. 51805316)、中國博士后科學基金面上資助(No. 2019M651491),先進焊接與連接國家重點實驗室面上基金(No. AWJ-20-M12)和上海市激光先進制造技術協同創新中心資助。


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