组分材料的热膨胀系数失配是集成电路产品的热-力可靠性问题的主要原因之一。在基于芯粒（chiplet）和异构集成技术的集成电路先进封装产业快速发展的时代，因组分材料的热膨胀系数失配而致的集成电路产品的热-力可靠性问题愈发突出，成为了“后摩尔时代”的一大拦路虎。

凡事有弊也有利！主动利用介电材料氧化硅和电气互连材料铜的热膨胀系数的显著差异，通过优化设计，可以实现裸晶片-裸晶片、晶圆-晶圆、裸晶片-晶圆的直接面对面封装，此即所谓的三维芯片混合键合技术，如下图所示。

很明显，介电材料氧化硅和电气互连材料铜的导热系数都远比常用的底填胶（underfill）的导热系数大，而且介电材料氧化硅和电气互连材料铜的厚度都远比微凸点（micro-bump）的高度小，因此采用混合键合技术的三维芯片的导热性能远比通常的采用微凸点和底填胶的三维芯片的导热性能好，能有效解决三维芯片的导热难题。一旦导热问题得到了很好的解决，再因为采用混合键合技术的三维芯片的整体高度大幅度降低、不再使用低模量和高湿热膨胀系数的底填胶，采用混合键合技术的三维芯片的厚度方向翘曲和面内偏移错位程度都会大幅度降低，从而大幅度地提高其热-力可靠性和结构完整性、信号完整性和电源完整性。

可以想到的是，闪存芯片（NAND Flash）突破1000层不再是遥不可及的梦。逻辑芯片的分区（partitioned die）和三维堆叠也会快速地成熟并大规模商用，梦寐以求的高带宽、低功耗、低延迟的存算一体化/近存计算也能真正落到实处，如下图所示。

课题组的十多人正在全力以赴地开展集成电路产品的电-磁-热-力多物理场耦合的多空间多时间尺度的仿真和智能预测，希望能在这一重要的产业新技术上做出一些贡献。

欢迎大家多提宝贵意见，共同推动集成电路先进封装技术进步。