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發(fā)布時(shí)間:2026-07-08 10:04:16 責(zé)任編輯:漢思新材料閱讀:54
隨著半導(dǎo)體封裝技術(shù)向更高密度、更小尺寸和更強(qiáng)性能的方向演進(jìn),0.3mm微間距(fine pitch)封裝已成為高端芯片集成的主流選擇,廣泛應(yīng)用于5G通信、人工智能、高性能計(jì)算及先進(jìn)封裝(如2.5D/3D IC、Chiplet)等領(lǐng)域。在這一背景下,底部填充膠(Underfill)作為提升封裝可靠性的關(guān)鍵材料,面臨著前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)。當(dāng)焊球間距縮小至0.3mm甚至更低時(shí),傳統(tǒng)底部填充材料因粘度過(guò)高、流動(dòng)性不足,難以實(shí)現(xiàn)充分填充,極易引發(fā)空洞、分層、應(yīng)力集中等缺陷,嚴(yán)重影響器件壽命與良率。
面對(duì)這一行業(yè)痛點(diǎn),漢思新材料憑借深厚的技術(shù)儲(chǔ)備與持續(xù)的研發(fā)創(chuàng)新,成功推出超低粘度底部填充膠(low viscosity underfill material),為0.3mm微間距封裝提供了極具競(jìng)爭(zhēng)力的材料解決方案。
一、0.3mm微間距帶來(lái)的核心挑戰(zhàn)
在0.3mm pitch的封裝結(jié)構(gòu)中,焊球間距極小,底部間隙通常不足50μm,且存在密集的I/O布線與復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)。這對(duì)底部填充膠提出了極為嚴(yán)苛的要求:
1. 流動(dòng)性挑戰(zhàn):傳統(tǒng)底部填充膠粘度普遍在5,000–20,000 cP之間,難以在毛細(xì)作用下快速、均勻地填充微小間隙。而0.3mm pitch要求材料粘度降至1,000 cP以下,甚至達(dá)到500 cP級(jí)別,以確保在無(wú)氣泡、無(wú)空洞的前提下完成fully underfill。
2. 固化收縮與應(yīng)力控制:超低粘度材料往往伴隨較高的樹(shù)脂含量與較低的填料負(fù)載,易導(dǎo)致固化收縮率上升,進(jìn)而引發(fā)翹曲、焊點(diǎn)疲勞等問(wèn)題。如何在降低粘度的同時(shí)維持低收縮、低模量特性,是材料設(shè)計(jì)的關(guān)鍵矛盾。
3. 熱機(jī)械可靠性:在溫度循環(huán)(-55°C ~ 125°C)過(guò)程中,CTE(熱膨脹系數(shù))失配會(huì)加劇界面應(yīng)力。超低粘度材料需在保證流動(dòng)性的同時(shí),具備優(yōu)異的CTE匹配性與界面粘附力,以保障長(zhǎng)期可靠性。
4. 工藝兼容性:現(xiàn)代封裝產(chǎn)線追求高節(jié)拍(high throughput),要求底部填充膠在點(diǎn)膠后能在數(shù)秒內(nèi)完成毛細(xì)填充,并在低溫(如100–130°C)下快速固化,避免對(duì)熱敏感芯片造成損傷。
二、漢思新材料的技術(shù)對(duì)策與創(chuàng)新突破
為應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn),漢思新材料從分子設(shè)計(jì)、填料工程與工藝協(xié)同三個(gè)維度展開(kāi)創(chuàng)新,以硬核技術(shù)打破國(guó)際壟斷:
1. 創(chuàng)新配方實(shí)現(xiàn)“低粘高流”:漢思新材料采用創(chuàng)新的“低粘高流配方+納米/微米復(fù)合球形填料”技術(shù)。其新一代超低粘度底部填充膠粘度可低至300 cP,流速高達(dá)5mm/s以上。僅依靠自然毛細(xì)作用,即可在10-30秒內(nèi)快速、均勻地滲入≤50μm的超窄間隙,完美適配HBM、高密度BGA及Flip Chip等先進(jìn)封裝,將空洞率嚴(yán)格控制在1%以內(nèi)。
2. 精準(zhǔn)調(diào)控?zé)釞C(jī)械性能:針對(duì)固化收縮與應(yīng)力問(wèn)題,漢思通過(guò)高比例球形硅微粉(70-85%)改性配方,將填充膠CTE精準(zhǔn)控制在12-18ppm/℃,完美銜接芯片與基板的熱膨脹系數(shù)。固化后形成均勻結(jié)構(gòu),把焊點(diǎn)集中的剪切應(yīng)力分散到整個(gè)芯片底部,徹底解決熱應(yīng)力開(kāi)裂問(wèn)題。
3. 高韌性與高導(dǎo)熱雙重防護(hù):漢思超低粘度材料不僅具備高韌性(斷裂伸長(zhǎng)率≥50%),像“柔性鎧甲”一樣緩沖振動(dòng)沖擊,使跌落測(cè)試從1米提升至3米無(wú)損傷;同時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)≥1.2W/m·K,能快速傳導(dǎo)芯片熱量,降低芯片與基板溫差,從根源減少熱應(yīng)力產(chǎn)生。
4. 先進(jìn)脫泡與工藝兼容:通過(guò)引入專用消泡/脫泡助劑并結(jié)合真空混合工藝,從源頭消除膠液內(nèi)部氣泡。同時(shí),材料支持圍壩填充(Dam & Fill)工藝,可精準(zhǔn)控制膠液范圍,有效防止溢膠,完美適配自動(dòng)化量產(chǎn)需求。
三、前沿應(yīng)用與客戶價(jià)值
目前,漢思新材料已成功開(kāi)發(fā)出適配0.3mm及以下微間距封裝的超低粘度底部填充膠系列(如HS711等高端型號(hào)),支持臺(tái)積電CoWoS等2.5D先進(jìn)封裝工藝,并通過(guò)了3,000次-55至125℃的嚴(yán)苛溫度循環(huán)測(cè)試。在實(shí)際應(yīng)用中,漢思方案不僅顯著提升了微間距封裝的良率與可靠性,更幫助客戶實(shí)現(xiàn)綜合成本優(yōu)化——相比進(jìn)口產(chǎn)品,漢思在保持同等可靠性的同時(shí),價(jià)格降低20-30%,交貨周期縮短50%。
在摩爾定律趨緩、先進(jìn)封裝成為“超越摩爾”主戰(zhàn)場(chǎng)的今天,材料創(chuàng)新正成為決定技術(shù)成敗的核心變量。漢思新材料致力于以超低粘度底部填充膠為切入點(diǎn),持續(xù)深耕fine pitch underfill領(lǐng)域,為全球半導(dǎo)體客戶提供定制化、高可靠性的前沿材料解決方案,共同推動(dòng)下一代封裝技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地。
如您正面臨0.3mm及以下微間距封裝的材料挑戰(zhàn),歡迎與漢思新材料聯(lián)系,共探技術(shù)邊界,共筑創(chuàng)新未來(lái)。
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