芯片封装设计领域面临着材料参数缺失的重要难题。作为软钎焊技术的继任者,纳米银键合技术显著提升了封装的可靠性、耐热性和导热性能,特别适用于宽禁带半导体、高性能计算、5G通信以及智能电网等应用场景,能够满足这些领域对芯片散热性能的严格要求。

然而,纳米银键合技术也存在一些显著局限性。由于其单组分和多孔结构的特点,焊膏材料、烧结工艺及设备参数等因素都会对键合层中微纳米孔的尺寸和分布产生影响,从而改变等效热导率。因此,制造商提供的热导率数据只能作为参考依据。

针对材料参数缺失对封装设计准确性的影响,清华大学机械工程系的刘磊副教授及其团队开发了一种基于人工智能深度学习技术的方法。该方法仅需一张芯片键合层横截面切片的微观组织图片,就能在一秒内预测出等效热导率。

这一创新技术不仅能够快速、准确地预测烧结银的等效热导率,还能够分析不同区域之间的热导率差异。这种能力大大加速了银烧结封装产品的开发和优化进程。