Большие соединения с помощью малых проводников

Инженеры из Университета штата Иллинойс разработали новый метод прямой печати для производства металлических соединений, что позволит уменьшить интегральные схемы.

Интегральные схемы содержат множество транзисторов и электронных компонентов, соединенных проводниками. Связь между ИС и печатными платами традиционно выполняются из заранее изготовленных металлических проводников, которые подсоединяют к контактной площадке на чипе.

«ИС требуют многочисленных проволочных соединений. Их реализация занимает много времени, что увеличивает стоимость», - говорит проф. Минь-Фен Ю (Min-Feng Yu).

Вдобавок контактная площадка при традиционных проволочных соединениях занимает значительную площадь. Многие электронные устройства являются намного меньшими, чем требуемая площадка 50 х 50 мкм, которая затрудняет уменьшение размеров в целом.

«Не существует недорогой эффективной технологии, которая позволяла бы соединять микроструктуры с помощью проволок, - говорит проф. Ю. – Так давайте откажемся от этих проволок, а взамен будем прямо формировать их на месте между точками соединения».

Проф. Ю и аспирант Цзе Ху (Jie Hu) разработали технику прямой печати, которая формирует тонкие проводники из чистого металла много меньшего диаметра, чем традиционные, и которые требуют на два порядка величины меньшей контактной площади.

Ученые продемонстрировали свою технику на медных и платиновых проводах. Они заполнили микропипетки медным электролитом. Когда пипетки приходят в близкий контакт с поверхностью, между концом пипетки и контактной площадкой образуется «жидкий» мост. Затем прикладывается напряжение, которое вызывает осаждение меди из раствора в виде твердого металла. По мере того как пипетка перемещается, медь продолжает осаждаться подобно чернилу из ручки, образуя провод. Проблема заключалась в определении скорости перемещения пипетки для образования жидкого моста и провода.

Вдобавок к проволочным соединениям техника может применяться для производства мириад металлических микроконструкций для различных приложений.