漢高：碳化硅、HBM存儲(chǔ)等高成長(zhǎng)，粘合劑技術(shù)如何助力先進(jìn)封裝

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃晶晶）漢高粘合劑主要用于半導(dǎo)體封裝、模塊和消費(fèi)電子設(shè)備的組裝。只有集成電路設(shè)計(jì)和晶圓制造方面的材料，漢高暫未涉及。漢高在德國(guó)總部杜塞爾多夫、美國(guó)爾灣、日本東京、韓國(guó)首爾、中國(guó)上海等多地建設(shè)研發(fā)中心，在全球眾多地方建立應(yīng)用技術(shù)中心。

2023年漢高實(shí)現(xiàn)215億歐元的銷售額，中國(guó)是漢高的重要市場(chǎng)。漢高在上海建有三個(gè)研發(fā)中心，明年還將建立一個(gè)新的創(chuàng)新中心。2022年8月漢高在華南新的應(yīng)用技術(shù)中心開幕，以更快速響應(yīng)客戶需求。2023年漢高在煙臺(tái)動(dòng)工了一座新工廠——鯤鵬，這是一座全球領(lǐng)先、大規(guī)模的新生產(chǎn)基地，將落成并投產(chǎn)。

豐富的產(chǎn)品組合

在最近的2024 SEMICON China展期間，漢高展示兩款新品，一款是毛細(xì)底部填充膠UF 9000AE。這款底填膠具有低收縮率和高韌性，為芯片和底部填充膠提供抗裂性?？梢詽M足對(duì)復(fù)雜的先進(jìn)封裝的設(shè)計(jì)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。尤其是應(yīng)用在手機(jī)應(yīng)用處理器上，具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，獲得客戶認(rèn)可。



還有一款芯片粘接膠ABP 6392 TEA，這款膠最大的特色是具有較高導(dǎo)熱率10瓦左右的同時(shí)，可以適用于8×8mm的芯片。“你可以想象這樣尺寸的芯片，以及這么高導(dǎo)熱率的情況下，封裝體承受的應(yīng)力很大。我們這款產(chǎn)品能夠滿足可靠性等各方面的要求?，F(xiàn)在全球最領(lǐng)先的汽車芯片供應(yīng)商已經(jīng)開始使用了?！睗h高粘合劑電子事業(yè)部亞太地區(qū)技術(shù)負(fù)責(zé)人倪克釩博士說道。



漢高半導(dǎo)體封裝全球市場(chǎng)負(fù)責(zé)人Ram Trichur從材料的導(dǎo)熱、材料的平臺(tái)以及應(yīng)用三個(gè)維度解析不同導(dǎo)熱指數(shù)的應(yīng)用范疇。

漢高產(chǎn)品導(dǎo)熱主要分成四檔：10瓦以內(nèi)是低導(dǎo)熱，10到50瓦屬于中等導(dǎo)熱，50到200瓦屬于高導(dǎo)熱，高于200瓦屬于超高導(dǎo)熱。

按照應(yīng)用劃分，10瓦以內(nèi)主要是涉及到模擬器件、MCU，包括傳感器等等。傳感器放熱比較少，會(huì)用到低導(dǎo)熱或者是絕緣導(dǎo)熱的材料。中高導(dǎo)熱主要涉及到功率管理器件。超高導(dǎo)熱涉及能效轉(zhuǎn)換和功率模組，會(huì)用到有壓燒結(jié)材料。

基本上中低導(dǎo)熱是傳統(tǒng)銀膠，高于50瓦的高導(dǎo)熱用無壓燒結(jié)，200瓦以上用有壓燒結(jié)。

倪克釩博士解析，30瓦以下的芯片導(dǎo)熱粘接膠，覆蓋了80%、90%以上芯片封裝的應(yīng)用場(chǎng)合。無論是汽車的微處理器，還是消費(fèi)電子大部分能夠滿足。

但是，不同的應(yīng)用場(chǎng)景選擇的封裝形式不一樣，對(duì)產(chǎn)品可靠性、材料性能的需求也不一樣。導(dǎo)熱只是其中一個(gè)維度，其可靠性可以跟材料其他的性能相關(guān)。因此除了在導(dǎo)熱維度有很廣的產(chǎn)品組合之外，還要平衡很多其他的性能，而我們?cè)谶@個(gè)類型產(chǎn)品當(dāng)中可以全覆蓋所有的封裝和所有的應(yīng)用。

30瓦以上的應(yīng)用方面，在5G功率放大器上，傳輸5G信號(hào)有更高導(dǎo)熱芯片的需求。為此漢高開發(fā)了無壓燒結(jié)的產(chǎn)品。該產(chǎn)品除了高導(dǎo)熱以外，還有足夠好的韌性，能夠承受在封裝當(dāng)中所面臨的應(yīng)力。

此外，汽車功率器件需要30到200瓦的導(dǎo)熱指數(shù)，會(huì)用到無壓燒結(jié)的產(chǎn)品。例如，新能源汽車的逆變器，其功率器件采用碳化硅的芯片，這時(shí)需要更高導(dǎo)熱的產(chǎn)品。200瓦以上導(dǎo)熱產(chǎn)品的更多用于電力轉(zhuǎn)化過程中。

助力汽車智能化進(jìn)程

漢高在汽車芯片封裝領(lǐng)域已經(jīng)累積了許多經(jīng)驗(yàn)。為全球的各大汽車芯片供應(yīng)商都提供了很廣泛的產(chǎn)品組合。

Ram Trichur表示，汽車的工況環(huán)境比較惡劣，需要長(zhǎng)時(shí)間工作且保證不出問題，那么對(duì)于材料提出了更高的可靠性要求。漢高的產(chǎn)品能夠承受grade 1, grade 2, grade 0不同的苛刻條件要求。同時(shí)對(duì)于冷熱沖擊和冷熱循環(huán)可以到支持非常廣的溫度范圍。

隨著汽車的智能化，傳感器越來越多。傳感器涉及到芯片粘接，引線包封，結(jié)構(gòu)件比如玻璃蓋板的粘接。要實(shí)現(xiàn)粘接還要保證很好的可靠性，以及很好的應(yīng)力控制，尤其是有些傳感器芯片是用來捕捉光線的，所以說對(duì)于膠水本身高可靠性以及保持低應(yīng)力提出了很大的挑戰(zhàn)，這一塊新的領(lǐng)域也是漢高非常擅長(zhǎng)的。

隨著整個(gè)汽車架構(gòu)的發(fā)展，處理器的設(shè)計(jì)會(huì)更多地將先進(jìn)封裝引入其中。漢高積極配合客戶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和高可靠性方面共同探索合作與發(fā)展。

領(lǐng)先的HBM材料解決方案

漢高一直為全球最領(lǐng)先的HBM供應(yīng)商提供解決方案。倪克釩表示，漢高有非常全面的產(chǎn)品組合，包括毛細(xì)底填、預(yù)涂底填，以及模塑底填（moldingunderfill）等，漢高在這個(gè)領(lǐng)域里面具有非常深的knowhow，具有很強(qiáng)的技術(shù)能力，許多產(chǎn)品都是跟客戶共同開發(fā)。

Ram解析，HBM是層疊式的存儲(chǔ)器芯片，如何填充里面的一些溝槽是客戶最需要的應(yīng)用點(diǎn)。NCP、NCF這兩個(gè)領(lǐng)域支持預(yù)涂底填，我們先預(yù)加到要填的地方再進(jìn)行芯片壓合。HBM中不同的存儲(chǔ)器技術(shù)會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。我們由這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生不同的應(yīng)用需求以及工藝搭配，不停地去迭代和開發(fā)我們的材料，以滿足客戶的需求。

寫在最后

眼下消費(fèi)電子正在逐漸復(fù)蘇，汽車電子、數(shù)據(jù)中心、AI的需求仍然強(qiáng)勁，因此漢高認(rèn)為經(jīng)歷2023年的挑戰(zhàn)之后，2024年下半年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)預(yù)期將有顯著的增長(zhǎng)。同時(shí)也在警惕產(chǎn)業(yè)過剩的情況。漢高也將通過加強(qiáng)本地研發(fā)和創(chuàng)新能力，滿足中國(guó)客戶在相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的需求，不遺余力地助力半導(dǎo)體客戶的成長(zhǎng)。