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中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所與粵港澳大灣區(qū)量子科學(xué)中心等合作，在異方導(dǎo)電金微球陣列的快速制備及性能研究方面取得進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)封裝用金微球陣列異方導(dǎo)電膠（ACF）的高效構(gòu)筑。近日，相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然-通訊》。

陣列式ACF將導(dǎo)電微球粒子以陣列形式配置于交聯(lián)聚合物層，確保更可靠的電導(dǎo)封裝連接。然而，這種導(dǎo)電粒子由于金屬殼與聚合物的弱結(jié)合作用，在實(shí)際深度壓合下的鍵合中面臨挑戰(zhàn)，會(huì)導(dǎo)致金屬外殼的破裂與脫離，影響整體導(dǎo)電性能。

純金微球有序陣列因其固有的延展性，理論上可以保證在深度壓合下仍然具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能，是理想的下一代封裝材料。但是，受金屬各向異性生長(zhǎng)規(guī)律所限，大規(guī)模實(shí)現(xiàn)微米級(jí)純金球的制備及其陣列化排布，一直是業(yè)界的挑戰(zhàn)性難題。

針對(duì)上述問(wèn)題，研究人員在團(tuán)隊(duì)前期提出的定位瞬態(tài)乳液自組裝方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合納秒激光脈沖輻照技術(shù)，發(fā)展了一種簡(jiǎn)單、快速、高效的策略，實(shí)現(xiàn)了尺寸均勻、表面光滑、定位準(zhǔn)確的新型純金微球陣列的快速制備。該策略的關(guān)鍵是利用激光誘導(dǎo)的快速逐層熔化-融合過(guò)程，有效避免了金屬的各向異性生長(zhǎng)。這一策略有效打破了ACF產(chǎn)品制造中“先合成后定位”的慣性思路，為陣列式ACF的快速構(gòu)筑提供了全新方案。

相比于商業(yè)化鍍金微球，該純金微球展現(xiàn)出在深度壓縮下的超穩(wěn)定導(dǎo)電性能。該純金微球陣列有望為微顯示μLED芯片的超高密度鍵合提供最佳方案。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-53407-x

（原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》?2024-11-25?第3版?綜合）