在今年的SEMICON China 2024上，汉高粘合剂电子事业部带来了众多创新产品和解决方案，包括车规级高性能芯片粘接胶乐泰ABLESTIK ABP 6392TEA、毛细底部填充胶乐泰®Eccobond UF 9000AE，以及一系列先进封装材料、芯片粘接胶/膜解决方案等，意在以前沿材料科技持续助推半导体封装行业的高质量发展。
作为全球电子材料市场的创新领导者，汉高(Henkel)电子产品涵盖了半导体封装、模组制造、电路板组装、终端设备等产业链的各个环节。在今年的SEMICON China 2024上，汉高粘合剂电子事业部带来了众多创新产品和解决方案，包括车规级高性能芯片粘接胶乐泰ABLESTIK ABP 6392TEA、毛细底部填充胶乐泰®Eccobond UF 9000AE，以及一系列先进封装材料、芯片粘接胶/膜解决方案等，意在以前沿材料科技持续助推半导体封装行业的高质量发展。
汉高SEMICON China 2024展台
汉高粘合剂电子事业部亚太地区技术负责人倪克钒博士日前在接受媒体采访时表示，为了加快有效创新，汉高近几年加快了在中国市场的多元化布局，包括：
- 2022年8月，汉高电子粘合剂华南应用技术中心正式开启，该中心拥有多个先进的测试分析和研究实验室，以及联合开发实验室，全力支持消费电子客户加速下一代定制产品的开发；
- 2023年6月，汉高投资约8.7亿元人民币在山东省烟台新建以“鲲鹏”命名的粘合剂技术工厂，用以增强汉高的高端粘合剂生产能力。
- 在上海张江投资约5亿元人民币建立中国和亚太地区的创新中心，开发先进的粘合剂、密封剂和功能涂料解决方案，为中国和亚太地区的客户提供支持。
打造丰富产品矩阵
车规级高可靠性半导体封装材料、覆盖低导热至高导热的不同导热系数的芯片粘接材料、高可靠性导电和非导电芯片粘接膜产品、以及先进封装半导体材料组合，是当前汉高关注的重点领域。
为此，汉高最新推出了一款开创性的导电芯片粘接胶—乐泰ABLESTIK ABP 6392TEA，适用于高可靠性MCU器件、完美适配QFP和QFN等其他高I/O封装。该产品具有对裸铜的强附着力、9.0 W/m-K的良好导热率、低应力以及在8.0 mm x 8.0 mm大尺寸芯片上的MSL 1 高可靠性，在铜、银和PPF 引线框架上也有着出色表现，能够满足性能与成本的双重需求。
车规级半导体解决方案
“你可以想象尺寸这么大的芯片，在这么高导热率的情况下，封装体里承受的应力是很大的。但这款产品的确满足了各方面的要求，并得到全球最领先汽车芯片供应商的使用。”倪克钒博士说。
面对算力要求极高的终端对先进封装工艺的要求，汉高推出了其最新的针对半导体大尺寸倒装芯片的毛细底部填充胶乐泰®Eccobond UF 9000AE。该产品能够提供刚性保护以抵御应力，从而提供良好的电气、湿度和热可靠性性能。其低收缩和韧性为芯片提供良好的抗开裂性能，而其低热膨胀系数(CTE)可防止翘曲，提升产品良率。乐泰® Eccobond UF 9000AE出色的产品性能为高算力设备提供了坚实保障，助力人工智能、通信等高科技行业的半导体封装工艺不断突破。
乐泰® Eccobond UF 9000AE
同时，汉高还展出了具备超高导热率(165W/m-K)的无压烧结芯片粘接胶乐泰Ablestik ABP 8068TI，导电芯片粘接膜乐泰Ablestik CDF200/500等全面的产品组合，以助力高可靠性的汽车和工业功率半导体器件的发展；以及一系列面向先进封装技术的产品组合，包括底部填充胶、盖板和加强圈粘接材料、液态压缩成型材料等，帮助客户解决在倒装芯片和堆叠封装设计、扇入扇出晶圆级封装(WLP)以及2.5D/3D集成架构中所面临的挑战。
导热特性重要性凸显
在进一步阐述导热特性时，Ram Trichur从材料导热、材料平台以及应用三个维度进行了解析。据介绍，目前汉高产品导热主要分成四档：10瓦以内是低导热，10到50瓦属于中等导热，50到200瓦属于高导热，高于200瓦属于超高导热。
按照应用划分，10瓦以内主要是涉及到模拟器件、MCU，包括传感器等等。传感器放热比较少，会用到低导热或者是绝缘导热的材料。中高导热主要涉及到功率管理器件。超高导热则涉及能效转换和功率模组的话，会用到有压烧结材料。就其所涉及的技术而言，中低导热采用传统银胶，高于50瓦的高导热使用无压烧结，200瓦以上使用有压烧结。
倪克钒博士补充说，30瓦以下的芯片导热粘接胶覆盖了80-90%以上芯片封装的应用场合，无论是汽车微控制器还是消费电子应用的需求都能得到满足。但是，“不同的应用场景选择的封装形式不一样，对产品可靠性、封装设计、性能的要求也不一样，导热只是其中一个维度。”也就是说，除了在导热维度层面提供宽泛的产品组合之外，还要平衡很多其他的性能，而汉高在这个类型产品当中可以实现对所有的封装和应用的全覆盖。
对于30瓦以上的应用，例如5G功率放大器就需要更高导热性能的芯片，为此汉高开发了无压烧结的产品。此类产品除了具备高导热外，还有足够好的韧性，能够承受在封装当中所面临的应力。
此外，汽车功率器件通常需要30到200瓦导热指数，这时也会用到无压烧结的产品。尤其是新能源汽车逆变器正由传统的硅基IGBT向碳化硅器件转变，更高导热的产品无疑是必须的。200瓦以上导热产品则更多用于电力转化过程中。
HBM身后的英雄
众所周知，日前大火的HBM属于层叠式存储器芯片，如何填充其中的沟槽是客户最需要的应用点，NCP、NCF这两个领域支持预涂底填，需要先预加到要填的地方再进行芯片压合。HBM中不同的存储器技术会产生不同的结构设计，汉高会由这些结构设计产生不同的应用需求以及工艺搭配，不停地去迭代和开发我们的材料，以满足客户的需求。
作为行业领先的底填方案供应商，汉高产品目前覆盖了所有类型的底填，包括毛细底填、NCP/NCF领域支持的预涂底填、以及晶圆体包封的模塑底填(molding underfill)，许多产品都是与客户共同开发。
积极应对汽车芯片挑战
“可靠性是车规半导体材料的最高指标。”汉高半导体封装全球市场负责人Ram Trichur表示，汽车工况环境比较恶劣，需要长时间工作且保证不出问题，所以对于材料提出了更高的可靠性要求。汉高产品能够承受grade 1, grade 2, grade 0不同的苛刻条件要求，同时对于冷热冲击和冷热循环可以支持非常广的温度范围，以及很长的温度区间。
随着车辆智能化程度不断加深，车载传感器数量也越来越多，这其中就会涉及到芯片粘接、引线包封、结构件比如玻璃盖板的粘接。而要实现粘接还要保证很好的可靠性和应力控制，尤其是某些用来捕捉光线的传感器芯片，对胶水本身高的可靠性和低应力提出了很大的挑战，这一块新的领域也是汉高非常擅长的。
此外，当前新能源汽车的电子电气架构正由分布式向集中式发展，传统汽车中大量的微型控制器呈现出高度集成的趋势，这意味着处理器的设计将引入更多的先进封装技术，汉高也会积极配合客户新提出的结构设计和高可靠性需求。与此同时，新能源汽车三电系统需要越来越多的大功率器件和碳化硅芯片，对于这些大功率的芯片粘接，汉高提供了无压烧结和有压烧结产品，可以满足更高的导热需求，也符合在新能源汽车方面设计的新趋势。
结语
Ram Trichur强调称，尽管2023年是艰难的一年，但汽车电子、数据中心、AI的需求仍然强劲，2024年下半年半导体产业预期将出现显著增长，但同时需要警惕产能过剩的情况。汉高也将继续在材料创新上进行重大投资，通过与中国客户的长期合作与协同创新，推动半导体封装行业走向更繁荣发展的未来。
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