成大教授客座大阪大学 解开银的奈米火山爆发现象

07.11.2016  18:42
成大副教授林士刚(右二)参与日本教授菅沼克(左二)团队的「银/银低温低压直接接合」研究,解开银的奈米火山爆发现象。(黄文博摄)

日本大阪大学虽然掌握高功率半导体电子元件「银/银低温低压直接接合」的关键技术,但对于如何接合的材料热力学,一直不解,适逢成大学材料系副教授前往该校客座,参与研究后发现,银接合原因是「银在微小奈米尺度下发生类似火山爆发」现象造成的。

发现「银/银低温低压直接接合」技术的大阪大学產业科学研究所教授菅沼克昭,7日特别前来成大,陪同林士刚发表研究成果,他强调银是未来先进电子產品中,非常重要的连结材料,因此,林士刚能找出银接合的不解之谜,极具商业价值,发展性十足。

林士刚解释,「银在微小奈米尺度下发生类似火山爆发」现象,这是银和氧產生的化学反应,因为火山爆发后的银原子,会像火山灰烬一样沉降,并发挥胶水般黏性的功能,将两片银黏住,这个发现,也颠覆学界、工业界长期以来所认为的,银与银低温低压直接接合,界面要极度乾净、高真空状态的观点。

林士刚指出,过去学界认为,「银/银低温低压直接接合」,在电子元件中,常见不受控制的自主细微金属凸块,这种密凸块易造成电子系统短路等问题,甚至曾经导致卫星掉落。

不过林士刚到大阪大学客座时,发挥材料热力学专长,发现了「银的奈米火山爆发现象」,协助菅沼克昭团队做到世上首次得以控制金属凸块生成,并大幅提高半导体电子元件性能,使元件微小化、简化制程、降低成本,同时还可在高温下维持效率,未来可运用在绿能、电动车等產业,也可技转给国内厂商。成大与大阪大学已共同申请日本、台湾等多国专利。

(中时)