發(fā)布時間：2025-09-03 14:49:49 責(zé)任編輯：漢思新材料閱讀：82
漢思底部填充膠：提升芯片封裝可靠性的理想選擇
一、底部填充膠的作用與市場價值
在電子封裝領(lǐng)域，底部填充膠（Underfill）已成為提升芯片可靠性不可或缺的關(guān)鍵材料。隨著芯片封裝技術(shù)向高密度、微型化和多功能化演進(jìn)，漢思新材料憑借其創(chuàng)新的底部填充膠解決方案，在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域占據(jù)了重要地位。底部填充膠主要用于BGA（球柵陣列）、CSP（芯片級封裝）和Flip Chip（倒裝芯片）等先進(jìn)封裝工藝中，通過填充芯片與基板間的微細(xì)間隙，顯著提升電子器件的機械強度和環(huán)境適應(yīng)性。
漢思底部填充膠采用單組份環(huán)氧樹脂體系，通過加熱固化形成高強度的保護(hù)層。其核心功能是解決硅芯片與基板之間的熱膨脹系數(shù)（CTE）不匹配問題——硅芯片的CTE約為2.5 ppm℃，而普通PCB基板的CTE高達(dá)18 ppm℃，這種差異在溫度變化時會產(chǎn)生巨大熱應(yīng)力，導(dǎo)致焊點疲勞甚至斷裂。漢思的底部填充膠能有效分散這些應(yīng)力，提高封裝的抗沖擊性、抗跌落性及長期可靠性，使芯片在嚴(yán)苛環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定工作。
市場數(shù)據(jù)顯示，隨著5G通信、人工智能、新能源汽車等領(lǐng)域的快速發(fā)展，全球先進(jìn)封裝市場規(guī)模預(yù)計將從2022年的378億美元增至2026年的482億美元，年復(fù)合增長率約6.26%。在這一增長趨勢下，漢思憑借其高性能底部填充膠產(chǎn)品，不僅成為華為、三星、蘋果等頭部企業(yè)的指定供應(yīng)商，還逐步實現(xiàn)了對進(jìn)口膠水的國產(chǎn)化替代，為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新提供了關(guān)鍵材料支持。
二、漢思底部填充膠的核心技術(shù)優(yōu)勢
1 材料特性與性能優(yōu)化
漢思底部填充膠的核心競爭力首先體現(xiàn)在其卓越的材料配方和性能指標(biāo)上。通過改性環(huán)氧樹脂和納米填料技術(shù)，漢思實現(xiàn)了材料性能的突破性提升：
- 熱機械性能優(yōu)化：旗艦產(chǎn)品HS703的熱膨脹系數(shù)（CTE）控制在Tg（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）以下55 ppm℃，Tg值高達(dá)113℃，顯著減少了熱循環(huán)過程中的疲勞應(yīng)力。HS711則進(jìn)一步提升了斷裂韌性，其低收縮率設(shè)計有效抵御了芯片翹曲和開裂風(fēng)險。這些特性對汽車電子和AI芯片等高可靠性場景尤為重要。
- 流動性能突破：HS711底部填充膠的流動速度較前代產(chǎn)品提升20%，實現(xiàn)了“快速流動”特性，可在高密度和大尺寸芯片上實現(xiàn)無空洞填充。例如，在2.5D先進(jìn)封裝中，HS711能在微米級間隙中實現(xiàn)均勻流動，流速可達(dá)5mms以上，確保每小時產(chǎn)量（UPH）最大化。
- 環(huán)保安全升級：漢思全系列產(chǎn)品通過SGS認(rèn)證，符合RoHSHFREACH7P等嚴(yán)苛環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，部分產(chǎn)品（如HS711）不含PFAS（全氟和多氟烷基物質(zhì)），環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)比行業(yè)平均水平高出50%，滿足綠色制造和可持續(xù)發(fā)展需求。
2 工藝適配性與生產(chǎn)效率
漢思底部填充膠的第二個核心技術(shù)優(yōu)勢在于其出色的工藝兼容性和生產(chǎn)效率，能夠滿足現(xiàn)代電子制造的高節(jié)奏需求：
- 固化工藝創(chuàng)新：漢思底部填充膠支持低溫快速固化（150℃15分鐘），大幅縮短生產(chǎn)周期。同時，其“光+熱”雙固化機制（如UV膠與環(huán)氧膠結(jié)合）為復(fù)雜結(jié)構(gòu)提供靈活解決方案——UV照射實現(xiàn)初步固定，熱固化則完成深度交聯(lián)，確保100%完全固化。這種技術(shù)特別適用于智能卡等精密封裝場景。
- 點膠工藝適配：漢思膠水具有低粘度特性，兼容多種點膠設(shè)備，包括高精度噴射閥（最高48，000點小時）。其優(yōu)異的毛細(xì)流動性能允許在芯片邊緣采用“I型”或“L型”點膠路徑，通過毛細(xì)作用自動填充底部間隙，填充飽滿度可達(dá)95%以上。為優(yōu)化效果，漢思建議預(yù)熱基板至80-90℃，以促進(jìn)膠液流動和流平。
- 返修性能提升：與傳統(tǒng)的永久性填充不同，漢思部分型號（如HS700系列）設(shè)計了可返修特性。當(dāng)出現(xiàn)不良品時，可通過局部加熱（約200-250℃）軟化膠體，安全拆卸芯片，使昂貴的基板和元器件得以重復(fù)利用，顯著降低生產(chǎn)成本和資源浪費。
3 可靠性保障與測試認(rèn)證
漢思底部填充膠的第三個核心優(yōu)勢體現(xiàn)在其卓越的可靠性和全面的認(rèn)證保障上，確保產(chǎn)品在各種極端環(huán)境下穩(wěn)定運行：
- 機械強度提升：固化后，漢思底部填充膠的剪切強度可達(dá)18MPa（Al-Al），為焊點提供強大的機械錨固作用。在BGA封裝測試中，使用漢思底部填充膠的芯片抗跌落性能提升3倍以上，有效防止了便攜設(shè)備因意外跌落導(dǎo)致的焊點斷裂。
- 環(huán)境耐受性驗證：產(chǎn)品通過“雙85”（85℃85%RH）及溫度循環(huán)（-50至125℃）等嚴(yán)苛測試。例如，華為認(rèn)證要求通過500小時雙85測試，漢思HS700系列在此條件下仍保持完好，未出現(xiàn)分層或開裂。這種可靠性使?jié)h思膠水能夠勝任汽車引擎艙等高溫高濕環(huán)境的應(yīng)用需求。
- 全面認(rèn)證保障：漢思擁有ISO9001質(zhì)量管理體系和ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證，所有產(chǎn)品均通過SGS的RoHS、HF、REACH及7P檢測，部分產(chǎn)品還滿足汽車電子的AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)。這些認(rèn)證為用戶提供了全面的品質(zhì)保證，特別適合對安全性要求極高的醫(yī)療設(shè)備和汽車電子領(lǐng)域。
三、 產(chǎn)品系列與應(yīng)用場景
1 多元化產(chǎn)品矩陣
漢思針對不同封裝需求和行業(yè)應(yīng)用，開發(fā)了全系列的底部填充膠產(chǎn)品，每款產(chǎn)品都針對特定場景進(jìn)行了優(yōu)化：
HS700系列：作為漢思的基礎(chǔ)旗艦產(chǎn)品，HS700系列專為通用型BGA、CSP和Flip Chip設(shè)計，平衡了性能與成本。該系列產(chǎn)品具有高流動性和優(yōu)異的返修性，填充飽滿度超過80%，剪切強度達(dá)18MPa，在消費電子領(lǐng)域表現(xiàn)出色。HS700系列已逐步替代樂泰等國際品牌，成為性價比極高的國產(chǎn)選擇。
HS711：針對高端計算和先進(jìn)封裝需求開發(fā)，特別適用于AI芯片、HPC（高性能計算）和2.5D3D封裝。HS711具有行業(yè)領(lǐng)先的流動速度（比競品快20%），能在大型薄芯片上實現(xiàn)完全覆蓋。其無PFAS配方符合最嚴(yán)格的環(huán)保要求，同時具備低收縮率和高斷裂韌性，有效解決大尺寸芯片的翹曲問題。
HS703：專為汽車電子設(shè)計的耐高溫、抗振動型產(chǎn)品。該系列在熱循環(huán)性能上表現(xiàn)突出，耐溫范圍達(dá)-50~150℃，滿足車規(guī)級可靠性要求。HS703還針對汽車傳感器等特殊應(yīng)用開發(fā)了抗化學(xué)腐蝕配方，能抵御機油、燃油和清潔劑的侵蝕。
2 行業(yè)應(yīng)用案例
漢思底部填充膠憑借其卓越的性能和可靠的品質(zhì)，已廣泛應(yīng)用于多個高科技領(lǐng)域：
- 消費電子領(lǐng)域：在智能手機、平板電腦等便攜設(shè)備中，漢思底部填充膠顯著提升了BGA芯片的抗跌落性能。某領(lǐng)先手機廠商采用HS700系列后，其產(chǎn)品通過1.5米多角度跌落測試的良率提升40%，返修率降低60%。在攝像頭模組封裝中，漢思的圍壩膠與底部填充膠協(xié)同作用，保護(hù)微細(xì)金線免受外力損傷。
- 汽車電子應(yīng)用：漢思HS703應(yīng)用于新能源汽車的電機控制器和電池管理系統(tǒng)，成功通過相關(guān)測試。在-40℃至125℃的溫度循環(huán)測試中，使用漢思底部填充膠的ECU模塊保持零故障，優(yōu)于行業(yè)平均水平。其耐振動性能也得到驗證，在50G加速度振動測試中，焊點完好率100%。
- AI與數(shù)據(jù)中心：面對AI芯片的高熱密度挑戰(zhàn)，漢思HS711支持臺積電CoWoS等2.5D先進(jìn)封裝工藝。在某國際大廠的AI加速模塊中，HS711成功填充了40mm×40mm大尺寸芯片下的微間隙，實現(xiàn)零空洞填充，并通過了3，000次-55至125℃的溫度循環(huán)測試。
四、 市場價值與未來趨勢
1 市場競爭力與客戶價值
漢思底部填充膠在激烈的市場競爭中展現(xiàn)出顯著的差異化優(yōu)勢，為客戶創(chuàng)造多重價值：
- 國產(chǎn)替代加速：在中美科技競爭加劇的背景下，漢思憑借HS700和HS711等高性能產(chǎn)品，逐步替代樂泰（Henkel Loctite）等國際品牌。與進(jìn)口產(chǎn)品相比，漢思在保持同等可靠性的同時，價格降低20-30%，交貨周期縮短50%，為國內(nèi)芯片企業(yè)提供了穩(wěn)定可控的供應(yīng)鏈保障。漢思已與中芯國際、長電科技等國內(nèi)主要封測廠建立合作，支持中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化進(jìn)程。
- 定制化服務(wù)能力：漢思提供“1V1研發(fā)團(tuán)隊”支持，針對客戶的特殊需求調(diào)整膠水配方。例如，為某手機廠商開發(fā)了低黏度版本（1000cps）以適應(yīng)超細(xì)間距封裝；為汽車?yán)走_(dá)模塊設(shè)計了高導(dǎo)熱配方（1.5WmK）。這種深度定制服務(wù)縮短了客戶產(chǎn)品開發(fā)周期，平均新品導(dǎo)入時間減少30%。
- 綜合成本優(yōu)化：漢思通過材料創(chuàng)新幫助客戶降低綜合生產(chǎn)成本：快速固化特性減少能耗30%；高流動性降低不良率（空洞率0.1%）；可返修設(shè)計使貴重基板重復(fù)利用率達(dá)90%。某通信設(shè)備制造商采用漢思方案后，單線年節(jié)約成本超過200萬元。
2 技術(shù)創(chuàng)新與未來方向
面對半導(dǎo)體封裝技術(shù)的快速發(fā)展，漢思底部填充膠持續(xù)創(chuàng)新，瞄準(zhǔn)未來技術(shù)需求：
- 先進(jìn)封裝適配：隨著Chiplet（小芯片）和3D堆疊封裝成為行業(yè)趨勢，漢思正在開發(fā)新一代超低粘度（500cps）底部填充膠，以適配3μm以下的微凸點間距。同時，針對晶圓級封裝（WLP）需求，漢思的預(yù)涂布型非流動性底部填充膠（NLUF）已進(jìn)入測試階段，可直接在晶圓上涂布，大幅提高生產(chǎn)效率。
- 材料體系升級：漢思與中科院、復(fù)旦大學(xué)等研究機構(gòu)合作，開發(fā)高導(dǎo)熱（2WmK）和低介電常數(shù)（Dk2.5）的納米改性膠水，滿足5G毫米波芯片和功率半導(dǎo)體的特殊需求。另一創(chuàng)新方向是開發(fā)自修復(fù)型底部填充膠，可在微裂紋產(chǎn)生時自動修復(fù)，進(jìn)一步延長產(chǎn)品壽命。
- 綠色制造轉(zhuǎn)型：響應(yīng)全球環(huán)保趨勢，漢思全面推進(jìn)無鹵素、無PFAS配方，所有產(chǎn)品均符合歐盟最新環(huán)保指令。同時，漢思通過工藝優(yōu)化減少固化能耗30%，并采用生物基原料替代石油衍生物，減少碳足跡，推動半導(dǎo)體行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
總結(jié)
漢思底部填充膠憑借材料創(chuàng)新、工藝適配性及可靠性保障三位一體的綜合優(yōu)勢，已成為芯片封裝領(lǐng)域提升可靠性的理想選擇。從基礎(chǔ)HS700系列到面向未來的HS711，漢思產(chǎn)品矩陣全面覆蓋消費電子、汽車電子、AIHPC等高端領(lǐng)域，在抗跌落性、熱應(yīng)力管理和長期可靠性方面表現(xiàn)卓越。
隨著先進(jìn)封裝技術(shù)向3D集成、Chiplet架構(gòu)演進(jìn)，漢思依托產(chǎn)學(xué)研協(xié)同開發(fā)體系，持續(xù)推動底部填充膠在流動性能、熱機械特性和環(huán)保安全方面的升級。其國產(chǎn)化替代進(jìn)程不僅降低了供應(yīng)鏈風(fēng)險，更以定制化服務(wù)和成本優(yōu)化能力賦能中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新。在“為芯片而生”的理念指引下，漢思有望在科創(chuàng)板上市的助力下，進(jìn)一步鞏固其在全球封裝材料市場的領(lǐng)先地位。
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