J-弹簧：提高工程柔性互连板内柔性，探测癌症循环抗原的纳米结构

应力工程柔性互连是一项基于沉积金属薄膜的新型技术。这种金属薄膜是通过直流磁电管溅镀而沉积得到的，且沿其厚度方向金属薄膜内具有一定的应力梯度。由于其制造过程的基础是光刻法，应力工程柔性互连能满足下一代微电子封装中高密度芯片对芯片层面上互连微间距的需求。而且，其制造过程与前端晶圆级集成电路制造过程相兼容。这种互连具有良好的机械柔性，释放后又具有很高的清洁度，这使得非焊封装和真空滑行封装等新型封装结构成为可能。非焊封装和自由滑动接触封装等技术极大地降低了其制造时间和成本，同时也符合环保型封装技术的发展趋势。另一个潜在的优势是，上述工艺步骤不需要高温条件，而高温条件可能导致IC器件的损坏和额外的热应力。

互连的柔性对热机械可靠性是十分重要的。因为它能承受由热膨胀系数不匹配而产生的差异位移。线性应力工程柔性互连能提供很好的板外柔性，这种柔性能满足互连第一层的柔性需要。为了提高其板内柔性，人们设计并制造了另一种被称为“J-弹簧”的应力工程柔性互连。而“J-弹簧”在释放之后能产生螺旋的无支撑结构，这种结构的板内柔性比线性应力工程柔性互连更高。

为了实现应力工程柔性互连的无焊接封装，人们开发了两种无焊的装配工艺：一种是无焊/底部填充封装，另一种是真空滑动接触封装。装配过程在一个光学对准装配站上进行，该装配站有五自由度，其精度在亚微米级。这两种装配都能在室温下进行，所以不会给IC器件和封装造成潜在的损害。而紫外光固化则能极大地减少了柔性互连的装配时间。并且，已经对装配好的封装进行了热循环测试，以便评估封装的热机械可靠性。(www.xing528.com)

应力工程柔性互连的尺寸已经缩小至纳米级。在生物学领域，应力工程柔性互连能用于生物传感元器件等应用。为了探测与人类癌症相关的极低水平的循环抗原，单细胞抗体已经被固定在这种纳米结构中。因此，通过应力工程原理制造的微米结构和纳米结构能用于微电子封装、微电子测量、生物传感和其他应用中。