發(fā)布時間：2025-08-06 10:16:57 責任編輯：漢思新材料閱讀：135
漢思新材料（深圳市漢思新材料科技有限公司）于2023年取得了一項針對系統(tǒng)級封裝（SiP）的專用封裝膠及其制備方法的專利（申請?zhí)枺?/span>202310155819.4），該技術旨在解決多芯片異構集成中的熱膨脹系數(shù)失配、界面應力開裂及高溫可靠性等核心問題。以下從技術背景、配方設計、工藝創(chuàng)新、性能優(yōu)勢及產業(yè)化應用等角度綜合分析：
一、專利背景與技術挑戰(zhàn)
系統(tǒng)級封裝需集成不同材質芯片（如邏輯芯片、存儲器、射頻模塊等），傳統(tǒng)固態(tài)環(huán)氧塑封料因高溫高壓工藝易損傷焊點，而液體封裝膠則存在熱膨脹系數(shù)（CTE）高、玻璃化轉變溫度（Tg）低、吸水率大等問題。例如，現(xiàn)有技術中環(huán)氧封裝膠的CTE普遍＞20 ppm/℃，吸水率＞0.7%，導致濕熱環(huán)境下分層失效風險高。漢思此專利通過材料組分創(chuàng)新與工藝優(yōu)化，實現(xiàn)了低CTE（15 ppm/℃）、高Tg（180℃）和超低吸水率（0.32%）的協(xié)同突破。
二、核心配方組成
專利配方采用高比例無機填料+樹脂基體優(yōu)化設計，具體組分如下：
1. 有機樹脂（3wt%～10wt%）
可選雙酚A/F型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂（如3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯）、氰酸酯樹脂（如雙酚A型氰酸酯）等，通過多樹脂復配提升耐熱性與界面附著力。
2. 增韌劑（0.05wt%～5wt%）
有機硅雜化環(huán)氧樹脂或環(huán)氧基低聚倍半硅氧烷，增強抗沖擊性并降低內應力。
3. 固化劑（3wt%～10wt%）
酸酐類（如甲基六氫苯酐、改性偏苯三酸酐），確保低溫固化活性與高交聯(lián)密度。
4. 固化促進劑（0.05wt%～2wt%）
咪唑衍生物（如2-乙基-4-甲基咪唑）或雙環(huán)脒類（如1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯），精準調控固化速度。
5. 無機填料（75wt%～90wt%）
球形氧化鋁（粒徑0.5–20μm）或二氧化硅（0.1–10μm），高填充量顯著降低CTE并提升導熱性；粒徑梯度設計優(yōu)化顆粒堆疊密度。
6. 偶聯(lián)劑（0.05wt%～2wt%）
環(huán)氧基硅烷（如3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷），強化填料-樹脂界面結合。
三、制備工藝創(chuàng)新
專利采用分步混合+均質化研磨工藝，解決高填料比例下的分散難題：
1. 樹脂-填料預混：將有機樹脂與部分無機填料（如片狀SiO?）初步混合，研磨至細度＜15μm，形成高分散性基料。
2. 梯度添加剩余組分：依次加入固化劑、增韌劑、球形填料及偶聯(lián)劑，低速攪拌避免氣泡生成。
3. 三輥研磨脫泡：過三輥機研磨3遍，真空脫泡后過濾出料，確保粘度穩(wěn)定在80 Pa·s以下，適配點膠工藝。
此工藝避免填料沉降，提升批次一致性，且單組份設計支持自動化產線快速點膠。
四、性能突破與應用價值
1. 關鍵性能參數(shù)
低熱膨脹系數(shù)：CTE降至15 ppm/℃（較傳統(tǒng)產品降低50%），匹配硅芯片與陶瓷基板，抑制熱應力翹曲。
高耐熱性：Tg達180℃，適用于汽車電子（-40℃～150℃工作環(huán)境）。
環(huán)境穩(wěn)定性：吸水率0.32%，鹽霧測試＞2000小時，失效率＜0.02ppm。
力學性能：抗彎強度＞120 MPa，沖擊韌性提升3倍。
2. 應用場景
高密度SiP模塊：5G射頻前端、AI加速卡（如Chiplet異構集成）。
車規(guī)級電子：ECU控制板、傳感器（通過AEC-Q200認證）。
消費電子：屏下指紋模組（如HS700系列底部填充膠）、可穿戴設備微型封裝。
五、產業(yè)化與市場前景
國產替代價值：突破美日企業(yè)（如Henkel、Namics）在高階封裝膠的技術壟斷，已導入華為、三星供應鏈，替代進口產品。
環(huán)保兼容性：符合RoHS 2.0及Reach標準，VOC趨零排放，環(huán)保性能超行業(yè)均值50%。
產學研協(xié)同：與復旦大學合作開發(fā)3DIC封裝適配材料，規(guī)劃科創(chuàng)板上市加速產業(yè)化。
總結：
漢思此項專利通過高填料改性+分步工藝，攻克了SiP中多材質界面失效的行業(yè)痛點，其低CTE、高Tg、低吸水的特性為先進封裝（如Chiplet、3DIC）提供了底層材料支撐。技術已應用于智能汽車、AI硬件等高端場景，推動國產封裝膠從“依賴進口”向“全球輸出”轉型。進一步技術細節(jié)可查閱專利原文（CN202310155819.4）或漢思膠水官網案例。
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