研究方向

 

• 新型低熔點合金開發 (材料開發)

銲料是一種用來接合金屬及金屬器件的低熔點合金，最常見應用於先進電子封裝技術中，其扮演連接晶片與基板的角色。常見的為Sn為基礎的銲料，熔點約在220度。然而，近年來，越來越多的柔性電子元件(如生物貼片或者彎曲螢幕)以及汽車應用的高溫高功率元件，因此需要各種不同熔點的銲料給工業應用。本實驗室將透過銲料熔煉技術，以不同成分的金屬及陶瓷材料做參雜，嘗試製造出具有良好機械性質以及不同熔點之銲料合金給予相應之電子元件做應用。​

​

• 鋅合金開發 (材料開發)

Zn元素是人體需要的元素之一，因此Zn很適合作為便宜且安全的生醫金屬。然而Zn的機械性質有需要再改善，因此實驗室著重開發於合適於人體使用的Zn alloy做為生醫材料。

​

 

• 銲料與高熵合金之介面反應 (新穎材料應用)

隨著人工智慧(AI)以及無人車晶片的需求，三維積體電路(3DIC)是目前半導體封裝當中最重要的目標，其為將不同的晶片堆疊之後，使元件變得更快且更薄。然而，在用來連接晶片與晶片的銲料接點中，由於銅擴散進入銲料的速度很快，使其界面之脆性介金屬化合物將會快速成長，因此需引入新的材料來阻止銅擴散。在高熵合金與銲料之間所形成的多元介金屬化合物有著相當優秀的熱穩定性，相當適合作為擴散阻擋層。本實驗室透過合金設計方法，製作出不同的高熵合金，進而提升銲錫接點之可靠度。

 

• 材料機械性質

新材料的開發對於材料強度、延展性及韌性是非常被看重的。本研究室針對新材料的機械性質做研究。​其中包含了拉伸測試、硬度測試、壓縮測試以及接合後的剪切測試。

​

• 材料熱遷移 (可靠度試驗)

在所有的電子元件中，由於散熱設計的關係，熱溫差是不可避免的現象，而熱溫差將加速銲料接點內部的原子擴散，進而導致電子封裝的可靠度下降，因此，所有應用於電子封裝的新開發材料都須經過熱遷移的測試，以明白其抗熱遷移的能力，並透過材料科學來解釋各種材料抗熱遷移的原因。