中山玻璃焊料晶圆键合实验室

围绕晶圆键合技术的中试转化，研究所建立了从实验室工艺到中试生产的过渡流程，确保技术参数在放大过程中的稳定性。在 2 英寸晶圆键合技术成熟的基础上，团队逐步探索 6 英寸晶圆的中试工艺，通过改进设备的承载能力与温度控制精度，适应更大尺寸晶圆的键合需求。中试过程中，重点监测键合良率的变化，分析尺寸放大对工艺稳定性的影响因素，针对性地调整参数设置。目前，6 英寸晶圆键合的中试良率已达到较高水平，为后续的产业化应用提供了可行的技术方案，体现了研究所将科研成果转化为实际生产力的能力。晶圆键合助力空间太阳能电站实现轻量化高功率阵列。中山玻璃焊料晶圆键合实验室

晶圆键合重塑智慧农业感知网络。可降解聚乳酸-纤维素电路通过仿生叶脉结构键合，环境湿度感知精度±0.3%RH。太阳能虫害预警系统识别棉铃虫振翅频率，预测准确率97%。万亩稻田实测减少农药使用45%，增产22%。自修复封装层抵抗酸雨侵蚀，在东南亚季风气候区稳定运行五年。无线充电模块实现农机自动能量补给，推动无人农场落地。晶圆键合突破神经界面长期记录壁垒。聚多巴胺修饰电极表面促进神经突触融合，脑电信号信噪比较传统提升15dB。癫痫预测系统在8周连续监测中误报率<0.001次/天。临床实验显示帕金森患者运动迟缓症状改善83%，意念控制机械臂响应延迟<100ms。生物活性涂层抑制胶质细胞增生，为渐冻症群体重建交流通道。山西临时晶圆键合厂商晶圆键合推动自发光量子点显示的色彩转换层高效集成。

晶圆键合催化智慧医疗终端进化。血生化检测芯片整合40项指标测量，抽血量降至0.1mL。糖尿病管理方案实现血糖连续监测+胰岛素自动调控，HbA1c控制达标率92%。家庭终端检测精度达医院水平，远程诊疗响应时间<3分钟。耗材自主替换系统使维护周期延长至半年，重塑基层医疗体系。晶圆键合实现宇宙尘埃分析芯片突破性设计。通过硅-氮化硅真空键合在立方星内部构建微流控捕集阱，静电聚焦系统捕获粒径0.1-10μm宇宙尘粒。质谱分析模块原位检测元素丰度，火星探测任务中成功鉴定橄榄石陨石来源。自密封结构防止样本逃逸，零重力环境运行可靠性＞99.9%，为太阳系起源研究提供新范式。

量子点显示晶圆键合突破色域极限。InGaN-钙钛矿量子点键合实现108%NTSC覆盖，色彩还原准确度ΔE<0.3。三星MicroLED电视实测峰值亮度5000nit，功耗降低40%。光学微腔结构使光效达200lm/W，寿命延长至10万小时。曲面转移技术实现8K分辨率无接缝拼接，为元宇宙虚拟世界提供沉浸体验。人工光合晶圆键合助力碳中和。二氧化钛-石墨烯催化界面键合加速水分解，太阳能转化率突破12%。300平方米示范装置日均产出氢气80kg，纯度达99.999%。微流控反应器实现CO₂至甲醇定向转化，碳捕集成本降至$50/吨。模块化设计支持沙漠电站建设，日产甲醇可供新能源汽车行驶千公里。晶圆键合为光电融合神经形态计算提供异质材料接口解决方案。

晶圆键合通过分子力、电场或中间层实现晶圆长久连接。硅-硅直接键合需表面粗糙度<0.5nm及超洁净环境，键合能达2000mJ/m²；阳极键合利用200-400V电压使玻璃中钠离子迁移形成Si-O-Si共价键；共晶键合采用金锡合金（熔点280℃）实现气密密封。该技术满足3D集成、MEMS封装对界面热阻(<0.05K·cm²/W)和密封性(氦漏率<5×10⁻¹⁴mbar·l/s)的严苛需求。CMOS图像传感器制造中，晶圆键合实现背照式结构。通过硅-玻璃混合键合（对准精度<1μm）将光电二极管层转移到读out电路上方，透光率提升至95%。键合界面引入SiO₂/Si₃N₄复合介质层，暗电流降至0.05nA/cm²，量子效率达85%（波长550nm），明显提升弱光成像能力。

晶圆键合推动无创脑血流监测芯片的光声功能协同集成。安徽等离子体晶圆键合实验室

晶圆键合解决硅基光子芯片的光电异质材料集成挑战。中山玻璃焊料晶圆键合实验室

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。中山玻璃焊料晶圆键合实验室