汉高：碳化硅、HBM存储等高成长，粘合剂技术如何助力先进封装

电子发烧友网报道（文/黄晶晶）汉高粘合剂主要用于半导体封装、模块和消费电子设备的组装。只有集成电路设计和晶圆制造方面的材料，汉高暂未涉及。汉高在德国总部杜塞尔多夫、美国尔湾、日本东京、韩国首尔、中国上海等多地建设研发中心，在全球众多地方建立应用技术中心。

2023年汉高实现215亿欧元的销售额，中国是汉高的重要市场。汉高在上海建有三个研发中心，明年还将建立一个新的创新中心。2022年8月汉高在华南新的应用技术中心开幕，以更快速响应客户需求。2023年汉高在烟台动工了一座新工厂——鲲鹏，这是一座全球领先、大规模的新生产基地，将落成并投产。
 

丰富的产品组合

 
在最近的2024 SEMICON China展期间，汉高展示两款新品，一款是毛细底部填充胶UF 9000AE。这款底填胶具有低收缩率和高韧性，为芯片和底部填充胶提供抗裂性。可以满足对复杂的先进封装的设计，提高生产效率，降低生产成本。尤其是应用在手机应用处理器上，具有较强优势，获得客户认可。


 
还有一款芯片粘接胶ABP 6392 TEA，这款胶最大的特色是具有较高导热率10瓦左右的同时，可以适用于8×8mm的芯片。“你可以想象这样尺寸的芯片，以及这么高导热率的情况下，封装体承受的应力很大。我们这款产品能够满足可靠性等各方面的要求。现在全球最领先的汽车芯片供应商已经开始使用了。”汉高粘合剂电子事业部亚太地区技术负责人倪克钒博士说道。
 

 
汉高半导体封装全球市场负责人Ram Trichur从材料的导热、材料的平台以及应用三个维度解析不同导热指数的应用范畴。
 
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。超高导热涉及能效转换和功率模组，会用到有压烧结材料。
 
基本上中低导热是传统银胶，高于50瓦的高导热用无压烧结，200瓦以上用有压烧结。
 
倪克钒博士解析，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。无论是汽车的微处理器，还是消费电子大部分能够满足。
 
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、材料性能的需求也不一样。导热只是其中一个维度，其可靠性可以跟材料其他的性能相关。因此除了在导热维度有很广的产品组合之外，还要平衡很多其他的性能，而我们在这个类型产品当中可以全覆盖所有的封装和所有的应用。
 
30瓦以上的应用方面，在5G功率放大器上，传输5G信号有更高导热芯片的需求。为此汉高开发了无压烧结的产品。该产品除了高导热以外，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，汽车功率器件需要30到200瓦的导热指数，会用到无压烧结的产品。例如，新能源汽车的逆变器，其功率器件采用碳化硅的芯片，这时需要更高导热的产品。200瓦以上导热产品的更多用于电力转化过程中。
 

助力汽车智能化进程

 
汉高在汽车芯片封装领域已经累积了许多经验。为全球的各大汽车芯片供应商都提供了很广泛的产品组合。
 
Ram Trichur表示，汽车的工况环境比较恶劣，需要长时间工作且保证不出问题，那么对于材料提出了更高的可靠性要求。汉高的产品能够承受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到支持非常广的温度范围。
 
随着汽车的智能化，传感器越来越多。传感器涉及到芯片粘接，引线包封，结构件比如玻璃盖板的粘接。要实现粘接还要保证很好的可靠性，以及很好的应力控制，尤其是有些传感器芯片是用来捕捉光线的，所以说对于胶水本身高可靠性以及保持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。
 
随着整个汽车架构的发展，处理器的设计会更多地将先进封装引入其中。汉高积极配合客户的结构设计和高可靠性方面共同探索合作与发展。
 

领先的HBM材料解决方案

 
汉高一直为全球最领先的HBM供应商提供解决方案。倪克钒表示，汉高有非常全面的产品组合，包括毛细底填、预涂底填，以及模塑底填（molding underfill）等，汉高在这个领域里面具有非常深的knowhow，具有很强的技术能力，许多产品都是跟客户共同开发。
 
Ram解析，HBM是层叠式的存储器芯片，如何填充里面的一些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，我们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。我们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。
 
写在最后
 
眼下消费电子正在逐渐复苏，汽车电子、数据中心、AI的需求仍然强劲，因此汉高认为经历2023年的挑战之后，2024年下半年半导体产业预期将有显著的增长。同时也在警惕产业过剩的情况。汉高也将通过加强本地研发和创新能力，满足中国客户在相关领域技术创新的需求，不遗余力地助力半导体客户的成长。