研究

诺斯罗普·格鲁曼公司测试Optomec公司的气溶胶喷射印刷在半导体制造中的可靠性

来自全球国防公司的团队诺斯罗夫格勒曼是否与金属添加剂制造专家进行过研究雷电竞充值Optomec喷墨打印技术.研究人员已经演示了一种使用AJP在半导体芯片上制造互连的新方法。经过几次射频和可靠性测试,互连的高性能证明3D打印是一个称职的替代现有的半导体技术。

电子学的喷印(AJP)

最初开发的用于3D印刷材料和表面的作战限制美国Optomec公司的气溶胶喷射打印技术是一种在2D和3D基板上制造电子产品的技术。AJP中使用的金属基油墨具有很强的粘附现成表面的能力,可以制作多种材料的物体。这就消除了线键合的需要,例如,在3D堆叠模具或LED芯片制造中的电气连接。有能力做高分辨率的电子电路和设备, Optomec AJP已应用于生产金属涡轮机叶片表面的应变传感器无线蓝牙收发器小型数模转换芯片

AJP电子呈现一系列的优势,产品开发和生产,如成本降低,快速原型和设计的灵活性。然而,3D打印电子导体和绝缘体的材料性能无法满足实际应用的高性能标准。因此,3D打印的电子产品经常受到可靠性和电路性能问题的困扰。

3D打印互连的性能和可靠性

为了解锁AJP的潜力,诺斯罗普·格鲁姆曼队开发了一种制造砷化镓(GaAs)半导体的新型AJP方法。在研究中,研究人员3D印刷介电层和基于GAAS的微波整体集成电路(MMIC)的桥式金互连。射频(RF)测试结果表明,3D印刷互连可以提供有效可靠的连接。然后,在MMIC上进行广泛的可靠性测试,包括热冲击,热循环和电流应力测试。经受这种恶劣条件,MMIC没有表现出性能下降的迹象。这证明了3D印刷微波结构可以在现实世界中执行。

“性能和可靠性研究表明,低成本的增材3D AJ打印是一种有效的制造方法,可以增加高可靠性的片上电路功能和特征。”本研究论文第一作者邢兰表示。“附加打印技术是现有半导体技术的一种优秀的互补技术,可用于瞬间晶片上电路原型、修复、调谐、重构和高可靠性的系统片上集成。”

直接片上的3-D气溶胶喷射印刷,可靠性高发表于IEEE元器件、封装与制造技术汇刊.作者包括蓝星、陆学军、陈义红、丹·谢勒、托马斯·钟、阮文文、赖瑞麒和杰西·泰斯。

光电堆叠模具电子3D打印。通过Optomec照片。

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特色图像显示的芯片与AJP 3D打印互连。通过Optomec照片。