云南精密晶圆键合实验室

广东省科学院半导体研究所依托其材料外延与微纳加工平台，在晶圆键合技术研究中持续探索。针对第三代氮化物半导体材料的特性，科研团队着重分析不同键合温度对 2-6 英寸晶圆界面结合强度的影响。通过调节压力参数与表面预处理方式，观察键合界面的微观结构变化，目前已在中试规模下实现较为稳定的键合效果。研究所利用设备总值逾亿元的科研平台，结合材料分析仪器，对键合后的晶圆进行界面应力测试，为优化工艺提供数据支持。在省级重点项目支持下，团队正尝试将该技术与外延生长工艺结合，探索提升半导体器件性能的新路径，相关研究成果已为后续应用奠定基础。晶圆键合为环境友好型农业物联网提供可持续封装方案。云南精密晶圆键合实验室

科研团队探索晶圆键合技术在柔性半导体器件制备中的应用，针对柔性衬底与半导体晶圆的键合需求，开发了适应性的工艺方案。考虑到柔性材料的力学特性，团队采用较低的键合压力与温度，减少衬底的变形与损伤，同时通过优化表面处理工艺，确保键合界面的足够强度。在实验中，键合后的柔性器件展现出一定的弯曲耐受性，电学性能在多次弯曲后仍能保持相对稳定。这项研究拓展了晶圆键合技术的应用场景，为柔性电子领域的发展提供了新的技术支持，也体现了研究所对新兴技术方向的积极探索。佛山晶圆键合加工平台晶圆键合实现嗅觉-神经信号转换系统的仿生多模态集成。

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。

晶圆键合催生太空能源。三结砷化镓电池阵通过轻量化碳化硅框架键合，比功率达3kW/kg。在轨自组装机器人系统实现百米级电站搭建，月面基地应用转换效率38%。猎鹰9号搭载实测：1km²光伏毯日发电量2MW，支撑月球熔岩管洞穴生态舱全年运作。防辐射涂层抵御范艾伦带高能粒子，设计寿命超15年。晶圆键合定义虚拟现实触觉新标准。压电微穹顶阵列键合实现50种材质触感复现，精度较工业机器人提升百倍。元宇宙手术训练系统还原组织切除反馈力，行家评价真实感评分9.9/10。触觉手套助力NASA火星任务预演，岩石采样力反馈误差<0.1N。自适应阻抗技术实现棉花-钢铁连续渐变，为工业数字孪生提供主要交互方案。晶圆键合保障量子密钥分发芯片的物理不可克隆性与稳定成码。

晶圆键合解决聚变堆包层材料在线监测难题。钨/碳化硅复合材料中集成光纤传感阵列，耐辐照键合层在1400K下光损耗＜0.1dB/m。EAST装置实测：中子通量监测误差＜0.5%，氚滞留量实时反演精度＞97%。自修复光子晶体结构延长使用寿命至10年，保障中国聚变工程实验堆安全运行。晶圆键合赋能体外心脏器官芯片。弹性光电极阵列跨尺度键合心肌组织支架，电信号同步精度±0.2ms。强心药物测试中复现QT间期延长效应，临床相关性较动物实验提升90%。微生理泵系统模拟心输出量波动，缩短新药研发周期18个月，每年节约研发费用$46亿。晶圆键合为红外探测系统提供宽带透明窗口与真空封装。佛山等离子体晶圆键合技术

科研团队尝试将晶圆键合技术融入半导体器件封装的中试流程体系。云南精密晶圆键合实验室

研究所将晶圆键合技术与集成电路设计领域的需求相结合，探索其在先进封装中的应用可能。在与相关团队的合作中，科研人员分析键合工艺对芯片互连性能的影响，对比不同键合材料在导电性、导热性方面的表现。利用微纳加工平台的精密布线技术，可在键合后的晶圆上实现更精细的电路连接，为提升集成电路的集成度提供支持。目前，在小尺寸芯片的堆叠键合实验中，已实现较高的对准精度，信号传输效率较传统封装方式有一定改善。这些研究为键合技术在集成电路领域的应用拓展了思路，也体现了研究所跨领域技术整合的能力。云南精密晶圆键合实验室