基于 ENIG 焊接和各向异导电薄膜的高密度混合化集
仪器与探测器
2025-11-20 v1 高能物理 - 实验
摘要
细焊点混合化工艺是下一代像素探测器和高密度微电子组件的必备技术。虽然传统的凸块键接技术可靠性高，但成本高昂且难以实现单芯片应用。本文提出一种结合内置镍 Immersion Gold（ENIG）凸块和各向异导电薄膜（ACF）键接的 flip-chip 混合化方案，两者均为本实验室开发。该方法无需 wafer 级加工即可实现细焊点互连。通过将功能的 Timepix3 ASIC 和 Ti-LGAD（Trench Isolated Low-Gain Avalanche Detector）传感器进行混合化，证明了 ENIG-ACF 流程可用于功能器件，焊点间距为 55 微米。随后将方法扩展至 25 微米间距的测试结构，使用对齐颗粒 ACF。分析表明，主要限制因素源于 ACF 厚度与凸块高度之间的不匹配，凸显了界面几何优化的重要性。为此，开发了专门的仿真程序来建模 ENIG 凸块的各向同性生长，以确定作为 ACF 厚度和像素矩阵几何函数的最佳凸块高度。结果为未来高连接密度组件提供了实用指导，证明了 ENIG-ACF 流程作为一种可扩展且低成本的传统凸块键接技术替代方案的潜力。
引用
@article{arxiv.2511.15562,
title = {High Density Hybridisation Using ENIG Bumping and Anisotropic Conductive Films},
author = {Haripriya Bangaru and Giovanni Calderini and Dominik Dannheim and Rui De Oliveira and Ahmet Lale and Moritz Lauser and Mateus Vicente Barreto Pinto and Peter Svihra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.15562},
year = {2025}
}