广州金属晶圆键合实验室 广东省科学院半导体研究所供应

该研究所将晶圆键合技术与微机电系统（MEMS）的制备相结合，探索其在微型传感器与执行器中的应用。在 MEMS 器件的多层结构制备中，键合技术可实现不同功能层的精确组装，提高器件的集成度与性能稳定性。科研团队利用微纳加工平台的优势，在键合后的晶圆上进行精细的结构加工，制作出具有复杂三维结构的 MEMS 器件原型。测试数据显示，采用键合技术制备的器件在灵敏度与响应速度上较传统方法有一定提升。这些研究为 MEMS 技术的发展提供了新的工艺选择，也拓宽了晶圆键合技术的应用领域。晶圆键合构建具备电生理反馈功能的人类心脏仿生芯片系统。广州金属晶圆键合实验室

针对晶圆键合过程中的气泡缺陷问题，科研团队开展了系统研究，分析气泡产生的原因与分布规律。通过高速摄像技术观察键合过程中气泡的形成与演变，发现气泡的产生与表面粗糙度、压力分布、气体残留等因素相关。基于这些发现，团队优化了键合前的表面处理工艺与键合过程中的压力施加方式，在实验中有效减少了气泡的数量与尺寸。在 6 英寸晶圆的键合中，气泡率较之前降低了一定比例，明显提升了键合质量的稳定性。这项研究解决了晶圆键合中的一个常见工艺难题，为提升技术成熟度做出了贡献。广州金属晶圆键合实验室晶圆键合提升环境振动能量采集器的机电转换效率。

研究所将晶圆键合技术与深紫外发光二极管（UV-LED）的研发相结合，探索提升器件性能的新途径。深紫外 LED 在消毒、医疗等领域有重要应用，但其芯片散热问题一直影响着器件的稳定性和寿命。科研团队尝试通过晶圆键合技术，将 UV-LED 芯片与高导热衬底结合，改善散热路径。利用器件测试平台，对比键合前后器件的温度分布和光输出功率变化，发现优化后的键合工艺能使器件工作温度有所降低，光衰速率得到一定控制。同时，团队研究不同键合层厚度对紫外光透过率的影响，在保证散热效果的同时减少对光输出的影响。这些研究为深紫外 LED 器件的性能提升提供了切实可行的技术方案，也拓展了晶圆键合技术在特殊光电子器件中的应用。

研究所利用其作为中国有色金属学会宽禁带半导体专业委员会倚靠单位的优势，组织行业内行家围绕晶圆键合技术开展交流研讨。通过举办技术论坛与专题研讨会，分享研究成果与应用经验，探讨技术发展中的共性问题与解决思路。在近期的一次研讨中，来自不同机构的行家就低温键合技术的发展趋势交换了意见，形成了多项有价值的共识。这些交流活动促进了行业内的技术共享与合作，有助于推动晶圆键合技术的整体进步，也提升了研究所在该领域的学术影响力。晶圆键合解决全固态电池多层薄膜界面离子传导难题。

硅光芯片制造中晶圆键合推动光电子融合改变。通过低温分子键合技术实现Ⅲ-Ⅴ族激光器与硅波导的异质集成，在量子阱能带精确匹配机制下，光耦合效率提升至95%。热应力缓冲层设计使波长漂移小于0.03nm，支撑800G光模块在85℃高温环境稳定工作。创新封装结构使发射端密度达到每平方毫米4个通道，为数据中心光互连提供高密度解决方案。华为800G光引擎实测显示误码率低于10⁻¹²，功耗较传统方案下降40%。晶圆键合技术重塑功率半导体热管理范式。铜-铜直接键合界面形成金属晶格连续结构，消除传统焊接层热膨胀系数失配问题。在10MW海上风电变流器中，键合模块热阻降至传统方案的1/20，芯片结温梯度差缩小至5℃以内。纳米锥阵列界面设计使散热面积提升8倍，支撑碳化硅器件在200℃高温下连续工作10万小时。三菱电机实测表明，该技术使功率密度突破50kW/L，变流系统体积缩小60%。 晶圆键合为超构光学系统提供多材料宽带集成方案。广州高温晶圆键合技术

晶圆键合提升微型推进器在极端温度下的结构稳定性。广州金属晶圆键合实验室

全固态电池晶圆键合解除安全魔咒。硫化物电解质-电极薄膜键合构建三维离子高速公路，界面阻抗降至3Ω·cm²。固态扩散反应抑制锂枝晶生长，通过150℃热失控测试。特斯拉4680电池样品验证，循环寿命超5000次保持率90%，充电速度提升至15分钟300公里。一体化封装实现电池包体积能量密度900Wh/L，消除传统液态电池泄露风险。晶圆键合催生AR眼镜光学引擎。树脂-玻璃纳米光学键合实现消色差超透镜阵列，视场角扩大至120°。梯度折射率结构校正色散，MTF@60lp/mm>0.8。微软HoloLens3采用该技术，镜片厚度减至1mm，光效提升50%。智能调焦单元支持0.01D精度视力补偿，近视用户裸眼体验增强现实。真空纳米压印工艺支持百万级量产。广州金属晶圆键合实验室