汉高技术专家座谈会：汉高先进封装技术解决AI、高效运算的新挑战

汉高技术专家座谈会。Henkel

随着人工智能（AI）和高效运算（HPC）技术的快速发展，对于高端半导体的需求大幅提升，进而推动了先进封装技术市场的扩张。Henkel 汉高粘合剂技术部门致力于研发先进封装材料，以应对不断升级的市场需求。2024年8月21日举办的「汉高技术专家座谈会：先进封装架构的新挑战与解决方案」，聚集了三位半导体封装材料应用专家和市场分析师，他们介绍了最新的市场趋势和预测，以及汉高如何应对先进封装对毛细底部填胶（CUF）和液态冠封底填（LMUF）等材料带来的挑战。

随着AI和高效能运算的推动，资金大量投入先进封装技术的开发，支持2.5D甚至3D晶圆堆叠等先进技术。Yole Group的高级市场分析师陈奕仪博士首先简短分析了半导体封装市场的前景。她指出，整体半导体市场从现在到未来至少将扩大数千亿美元，AI和高效能运算的兴起成为推动先进封装技术的主要力量。由于先进封装技术的单价较高，预测到2029年，先进封装将占据整体封装市场的一半，这一现象主要是因为AI及高效能运算应用对高端服务器的需求日益成长。陈博士还进一步解释了AI封装架构的技术需求，例如台积电的CoWos-S技术因市场对AI高端服务器的需求而变得非常热门。此外，她也分析了3D晶圆堆叠技术，包括Die-to-wafer和Wafer-to-wafer等，并指出载板／基板（IC Substrate）将转为使用玻璃材料，这些都是未来半导体封装市场需要关注的重要趋势。

在了解市场趋势后，汉高应用工程经理阮琼若进一步介绍了对先进底部填充的解决方案。他首先介绍了四种封装材料，这些材料可以按照填充顺序分为后填充的CUF和LMUF，以及预填充的非导电薄膜（NCF）和非导电胶（NCP），每种材料都有其优缺点。CUF是业界常用的技术，其封装制程较为成熟，而LMUF则针对晶圆制程，相对简单，能够同时完成芯片底部填充和整体包装。受到AI和高效能运算推动，芯片尺寸愈来愈大，对封装材料的特性需求也提高，不仅需要长时间的热稳定性、低黏度和无气泡等特性，还要求在可靠性方面具有低应力和抗开裂的优势。汉高的CUF封装材料通过物理特性间的平衡，提升底填材料的硬度和降低热膨胀，满足大尺寸芯片对先进封装的需求。

接下来，汉高的资深主任应用工程师吴发豪（Soloman Wu）深入介绍了LMUF的应用以及汉高LCM系列封胶在大尺寸封装中的优势。LMUF封装技术主要应用于高宽频存储器（HBM），其结合了冠封和底填技术，简化了制作流程，能够实现底部填充和整体包装的同时进行。由于HBM对凸块（Bump）高度和间隙的要求更为精细，并需要装载更多的I／O，汉高的LCM系列封装胶在抗翘曲、抗收缩能力方面表现出色。不仅不会因时间而减轻重量，还能通过调整配方以适应不同的凸块密集度，实现一致的填补效果，符合扇出型晶圆（Fan-out）要求的高可靠性，解决了先进封装中的难题。

此外，Soloman也介绍了汉高在保护盖和强化件（Lid、Stiffener）封装应用的研发进展。随着2.5D整合度的不断提高，封装尺寸的扩大对压力和共面性（Coplanarity）的平衡提出了挑战。在研发过程中，汉高研究了硅胶、聚安脂和压克力等三种树脂体系，通过硬度（Toughness）和推力（Push Test）等测试来验证其对共面性和可靠性的要求。最后，强调汉高粘合剂部门所研发的封装材料均符合环保要求，严格遵守欧盟REACH规范。

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