激光诱导前向转移(LIFT)实现高粘度纳米铜墨水3D打印微铜柱——微电子互连新路径

2026-08-05 Materials Letters (Elsevier) 5 8
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激光诱导前向转移(LIFT)实现高粘度纳米铜墨水3D打印微铜柱——微电子互连新路径

N. Gunasekar与Anurup Datta在《Materials Letters》发表研究,利用激光诱导前向转移(LIFT)技术配合高粘度纳米铜墨水,在纳秒激光脉冲条件下成功打印出高纵横比的3D铜微柱结构。研究识别出三种材料转移模式——接触式、非接触式及混合式,其中混合式是实现稳定高柱体构建的关键。

工艺参数方面,脉冲能量低于0.4 mJ时所有间隙距离下均无材料转移发生;激光能量密度和供体-接收器间隙距离共同决定转移模式的切换。接触模式下快速热传递易导致供体膜过早干燥,通过引入柔性加热器进行局部基底加热可改善多层堆叠过程中的材料流动性和层间附着。

该技术为微电子封装、互连、RF器件和柔性电路等领域提供了一种无掩模、非接触的金属微结构增材制造方案。与金属AM粉末行业的主流工艺(LPBF/DED)不同,LIFT属于微米尺度打印技术,目前仍处于实验室阶段,距离工业化应用尚需解决生产效率和大面积均匀性等工程问题。

对粉末采购商的价值:①纳米铜墨水是粉末产品的新形态——与传统微米级球形铜粉赛道不同,高粘度纳米铜墨水对粒度和分散性有不同要求,可能为粉末企业提供差异化产品开发方向;②微电子封装是铜粉的潜在增量市场,但短期内需求体量极小,建议保持跟踪而非立即投入研发资源。

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