封裝材料的案例
SiCp/Cu電子封裝材料的主要制備方法
現代集成電路集成度和運行速度的不斷提高，導致電路功耗越來越大，發熱量不斷增加，器件因溫升而造成失效的可能性不斷加大，對電子封裝材料的要求也越來越苛刻。以碳化硅為代表的第三代半導體器件的發展對電子封裝材料的性能提出了更高的要求，如高導熱、低膨脹、優異的耐溫性能等。碳化硅顆粒增強銅基復合材料（SiCp/Cu）具有更高的熱導率、更低的熱膨脹系數、更好的耐溫性能和更優異的焊接性能等優點，在電子封裝領域具有很大的應用潛力。
目前，SiCp/Cu電子封裝材料的制備方法主要有粉末冶金法、放電等離子燒結法、無壓浸滲法、壓力浸滲法和反應熔滲法等。
粉末冶金法
粉末冶金法是最早用來制備金屬基復合材料的方法。粉末冶金法制備SiCp/Cu的工藝流程是先將SiC粉和Cu粉混合均勻，然后將混合粉末冷壓成型，冷壓成型后的生坯再經過特定工藝燒結完成復合制得SiCp/Cu電子封裝材料。粉末冶金法還可以采用將混合粉末直接進行熱壓燒結的工藝制備SiCp/Cu電子封裝材料。用粉末冶金法制備SiCp/Cu電子封裝材料，當SiC增強相含量較高時容易發生團聚，很難避免SiC顆粒間的直接接觸，導致材料孔隙度增大，難以獲得高致密度的復合材料。但是，采用粉末包覆和熱壓燒結的工藝可以提高粉末冶金法制得SiCp/Cu的致密度和綜合性能。
放電等離子燒結法
放電等離子燒結（SPS）法是近年發展起來的一種新型材料制備方法。
展開 干貨 | 這些電子封裝材料，你了解么？
封裝測試是位于芯片生產的后段工序，起著將芯片與外電路連接的重要作用，同時為芯片的正常工作提供支撐、散熱和保護。電子封裝材料一般要具備與芯片相匹配的熱膨脹系數，同時具有很好的散熱性能。狹義的電子封裝材料指包裹芯片和引線框架的封裝外殼，也就是通常所說的塑料封裝、陶瓷封裝、金屬封裝。而廣義的電子封裝材料指除芯片以外，封裝體中剩下的所有部分，包括封裝外殼、基板、鍵合線、粘結材料、引線框架、封裝體底部焊點、散熱片。
圖1 芯片封裝體示意圖
今天筆者來對各種封裝材料進行詳細的介紹：
1.封裝外殼
封裝外殼主要對芯片和引線框架起到密封和保護的作用，通常需要具有與芯片相匹配的熱膨脹系數，散熱性較好且與內部器件的黏結性較好。常見的封裝外殼材料有塑料、金屬、陶瓷。塑料封裝外殼主要以環氧樹脂為主，但由于環氧樹脂熱膨脹系數較高且導熱性較差，常采用二氧化硅作為填充料，以降低其熱膨脹系數并改善熱導率。目前而言，塑料封裝依然是主要的封裝形式，但在導熱和可靠性要求較高的場合，會采用陶瓷封裝，在一些特殊領域也會采用金屬封裝。比如一些軍用模塊會使用陶瓷封裝，紅外探測器芯片會采用金屬封裝。
2.基板
基板主要對芯片起到固定、支撐、散熱以及連接下層電路板的作用，在很多封裝形式當中可能不涉及基板，而是芯片直接貼裝在引線框架上。
展開 材料｜奧來德有機薄膜封裝材料通過和輝量產線測試，已開始交付產品
來源 ：CINNO綜合整理
吉林奧來德有機薄膜封裝材料已經通過和輝量產線測試，獲得首批訂單并且正式交付產品。吉林奧來德成為封裝材料國內首家合格供應商。
有機薄膜封裝材料作為柔性OLED屏體的關鍵物料，其主要作用是與無機薄膜一起使用，起到隔絕水氧的作用，保護有機發光材料不被氧化，保持屏體的長壽命。自柔性屏量產以來，薄膜封裝材料生產技術一直被國外壟斷，并且朝著更薄的方向發展，要求更好的成膜性和打印特性，其敏感的材料特性要求嚴苛的生產環境和品控管理。奧來德公司通過多次實驗和品控把關，攻克層層難關，生產出滿足客戶需求的穩定性產品。
奧來德封裝材料的開發成功并量產供貨，繼蒸發源產品之后再次解決“卡脖子”問題，將會成為奧來德公司的又一重要產品，為國內多條G6柔性產線助力，為國產化替代更進一步。
在有機發光材料方面，奧來德自 2005 年成立以來，一直致力于電致發光材料的研發工作。公司 形成了比較完善的研發機制，建立了穩定的研發團隊，積淀了較為深厚的研發技術經驗。
展開 中科院合肥分院在電磁屏蔽且導熱的先進電子封裝材料研究方面取得新進展
近期，中科院合肥分院應用所先進材料中心田興友研究員和張獻副研究員團隊在同步實現導熱絕緣及電磁屏蔽性能的先進電子封裝材料制備方面取得了新的研究進展，相關成果發表在Composites Part A 117 (2019) 56–64復合材料領域的TOP期刊上。
近年來，隨著電子器件逐漸向大功率、小型化及高集成度方向發展，散熱問題逐漸成為制約下一代高功率密度電子器件發展的瓶頸問題；同時，電子元件分布密度過高或高頻電路造成的電磁干擾問題愈加嚴重，尤其是隨著高頻高速5G時代的到來，對電磁屏蔽材料提出了更高的要求。因此，如何同步實現電子封裝材料的高導熱絕緣與抗電磁干擾性能成為目前急需解決的關鍵技術問題。
復合材料隔離雙網絡結構的制備示意圖及導熱性能
電子封裝材料在某些場合下具有電絕緣特性的要求，而目前碳系復合材料在改善導熱性能的同時，通常會引起導電性能的提升，從而影響了封裝材料的實際應用。本課題組以聚偏氟乙烯(PVDF)為研究對象，構筑了多壁碳納米管(MWCNT)與氮化硼(BN)的隔離雙網絡結構，滿足材料導熱與抗干擾性能的同時，兼顧了電子封裝材料的電絕緣性能。首先原位制備了PVDF@MWCNT復合微球，在微球內部形成了導電網絡又提高了PVDF的導熱性能；然后在微球外部，采用絕緣BN導熱填料構建了完整的導熱網絡通路，并通過整體包覆降低了復合微球的導電性能，從而使得復合材料在實現導熱和電磁屏蔽性能同步提升的基礎上，兼具有良好的電絕緣性能。
復合材料的電絕緣與抗電磁干擾性能
本方法工藝簡單、成本低廉，易于規模化，且獲得的復合材料具有良好的導熱絕緣及抗電磁干擾性能，有望在大功率集成電路、5G通訊、高功率雷達、太赫茲通信設備等領域廣泛應用，滿足新一代裝備對電磁兼容與散熱的迫切需求，具有廣泛的應用前景。
展開 
2024電子封裝測試展|2024上海電子封裝測試展_技術_材料_展
</div><div contenteditable="false" width="100%">參展范圍</div><div contenteditable="false" width="100%">一、電子金屬封裝、電子陶瓷封裝、電子塑料封裝、電子環氧樹脂材料封裝、封裝材料與工藝、電子封裝設備及先進制造技術、電子封裝測試技術設備、電子燒結相關產品與技術等;</div><div contenteditable="false" width="100%">二、先進封裝與系統集成: 球柵陣列封裝、芯片級封裝、倒裝芯片、晶圓級封裝、三維集成及其它各種先進的封裝和系統集成技術等;</div><div contenteditable="false" width="100%">三、封裝材料與工藝: 鍵和絲、焊球、焊膏、導電膠等互連材料;芯片下填料、粘結劑、薄膜材料、介電材料、基板材料、框架材料、導熱材料、綠色電子材料以及其他能夠高封裝性能和降低成本的新型材料;</div><div contenteditable="false" width="100%">以及各種各樣的封裝與組裝工藝等；</div><div contenteditable="false" width="100%">四、封裝設計與模擬: 各種新的封裝/組裝設計；電子封裝的電、熱、光和機械特性建模、模擬和驗證方法;多尺度和多物理量建模等;</div><div contenteditable="false" width="100%">五、新興領域封裝: 傳感器、執行器、微機電系統、納機電系統、微光機電系統的封裝技術;光電子封裝，CMOS圖像傳感器封裝;封裝及集成技術在液晶顯示，無源元件，射頻、功率和高壓器件，及納米器件等新興領域的應用等；</div><div contenteditable="false" width="100%"
展開 2024電子封裝測試展|2024上海電子封裝測試展_技術_材料
</div><div contenteditable="false" width="100%">參展范圍</div><div contenteditable="false" width="100%">一、電子金屬封裝、電子陶瓷封裝、電子塑料封裝、電子環氧樹脂材料封裝、封裝材料與工藝、電子封裝設備及先進制造技術、電子封裝測試技術設備、電子燒結相關產品與技術等;</div><div contenteditable="false" width="100%">二、先進封裝與系統集成: 球柵陣列封裝、芯片級封裝、倒裝芯片、晶圓級封裝、三維集成及其它各種先進的封裝和系統集成技術等;</div><div contenteditable="false" width="100%">三、封裝材料與工藝: 鍵和絲、焊球、焊膏、導電膠等互連材料;芯片下填料、粘結劑、薄膜材料、介電材料、基板材料、框架材料、導熱材料、綠色電子材料以及其他能夠高封裝性能和降低成本的新型材料;</div><div contenteditable="false" width="100%">以及各種各樣的封裝與組裝工藝等；</div><div contenteditable="false" width="100%">四、封裝設計與模擬: 各種新的封裝/組裝設計；電子封裝的電、熱、光和機械特性建模、模擬和驗證方法;多尺度和多物理量建模等;</div><div contenteditable="false" width="100%">五、新興領域封裝: 傳感器、執行器、微機電系統、納機電系統、微光機電系統的封裝技術;光電子封裝，CMOS圖像傳感器封裝;封裝及集成技術在液晶顯示，無源元件，射頻、功率和高壓器件，及納米器件等新興領域的應用等；</div><div contenteditable="false" width="100%"
展開 無鉛電子封裝材料及其焊點可靠性研究進展
無鉛電子封裝材料及其焊點可靠性研究進展
摘要：隨著2006年7月1日ROHS法令實施的最后期限的來臨，無鉛焊料的研究與應用又掀起了新一輪的熱潮。由于封裝材料與封裝工藝的改變，給焊點可靠性帶來了一系列相關問題。就近年來國內外開發的無鉛焊料，焊點的失效模式，焊點可靠性評價方法和焊點的主要缺陷進行了綜述。對今后該領域的研究前景及方向進行了展望。
隨著社會的進步，保護環境，減少污染，已越來越受到人們的關注。由于鉛對環境和人體的負作用，世界各國如歐盟、美國和日本等紛紛立法禁止或限制鉛的工作應用。隨著2006年7月1日歐盟將正式對電子產品實施RoHS（Restriction of Hazardous Substances）法令，無鉛計術的研究與應用對電子封裝業的原時設備制造商和電子代工生產商已成為當務之急。另外，電子封裝向著高集成、高密度方向發展，焊點越來越小而所承載的力學、熱學和電學負荷越來越高，傳統的Sn37Pb已不能滿足工藝要求。在向無鉛化過渡的進程中，封裝材料與封裝工藝的改變所帶來的最突出的部題之一就是無鉛焊點可靠性問題。
1． 無鉛焊料的研究現狀
國際上對無鉛焊料的定義為：以Sn為基，添加Ag、Cu、Zn、Bi等元素構成的二元、三元甚至四元的共晶合金代替Sn37Pb焊料，其中w(Pb)應小于0.01%。目前，國際上一致公認的首選代鉛錫焊料主要集中在Sn-Ab-Cu系。
無鉛焊接工藝
按焊點連接方式來分，電子焊接工藝主要有二種：波峰焊（Wave Soldering）和回流焊（Reflow Soldering）。波峰焊是基于傳統的焊錫-通孔（THT，Pin Through Hole）工藝發展起來的，而回流焊是基于新型的表面貼裝技術（SMT，Surface Mount Technology）發展起來的。
展開 日本半導體封裝材料集體發力車載市場：住友電木/昭和電工/信越化學規劃信息匯總
（圖片出自：電子Device產業新聞）
信越化學瞄準未來有望普及的碳化硅（SiC）等寬帶隙（WBG，Wide Band Gap）半導體元件，推出了“KMC-8000系列”塑封材料，用于更耐高溫、耐高壓的新一代功率元件。由于該系列材料有助于解決塑封工藝中的問題，因此再次受到業界關注。信越化學工業瞄準到2025年前后有望繼續增長的電動車功率元件市場，推出了這款可滿足新一代車規級200度連接溫度的塑封材料。
群馬事業所（日本群馬縣安中市）是信越化學最先進的試做、研發中心。該據點通過與海外量產工廠攜手合作，可在短時間內推出豐富多彩的新產品，以應對客戶的多樣化需求、創造更多業務機會。
2022年中國先進封裝用PSPI材料市場分析報告
第一章：PSPI材料市場綜述
1. PSPI主要應用市場介紹
2. PSPI在RDL工藝應用介紹
第二章：全球晶圓代工及先進封裝市場發展趨勢
1. 2018-2025年全球晶圓代工產能增長趨勢
2. 2018-2025年全球晶圓代工技術發展趨勢
3. 2018-2025年全球先進封裝市場發展趨勢
4. 2021年全球先進封裝制造商市場格局
第三章：全球及中國先進封裝用PSPI需求趨勢
1. 2020-2026年全球及中國先進封裝用PSPI需求趨勢
2. 2020-2026年全球及中國先進封裝用PSPI市場規模趨勢
第四章：PSPI材料企業主要信息
1. 全球及中國PSPI主要企業
2. 中國大陸先進封裝PSPI市場競爭格局
3.
展開 用于熱管理和儲能系統的微封裝相變材料（EPCM）
封裝相變材料（EPCM）由于其吸收和釋放大量熱量的能力，在與冷卻和加熱相關的各個領域，特別是在熱能存儲領域中受到了極大的關注。
02
成果掠影
近期，沙迦美國大學Mohammad O. Hamdan研究團隊通過將相變材料封裝在保護殼中，EPCM可以克服相變過程中的泄漏問題，并可以提高PCM的熱穩定性、可靠性和性能。此外，EPCM還可以定制以滿足特定的應用要求，例如不同的熔點和導熱率。該篇綜述全面概述了 EPCM，包括用于封裝的殼材料、封裝方法、EPCM 特性和熱性能、商用 EPCM，以及最新的研究、應用、實驗分析以及各種用于分析EPCM行為的數值模型，為后續儲能和熱管理系統的開發提供了重要指導。相關研究成果以“A review on micro-encapsulated phase change materials (EPCM) used for thermal management and energy storage systems: Fundamentals, materials synthesis and applications”為題發表于《Journal of Energy Storage》。
展開 聚焦 | 封裝基板材料
上游材料核心是基板
封裝基板是 IC 封裝最大的成本，占比超過 30%。IC 封裝成本包括封裝基板、包裝材料、設備貶值和測試等，其中 IC 載板成本占比超過 30%，是集成電路封裝的成本大頭，在集成電路封裝中占據重要的地位。對于 IC 載板來說，其基板材料包括銅箔、基板、干膜（固態光阻劑）、濕膜（液態光阻劑）及金屬材料（銅球、鎳珠及金鹽），其中基板占比要超過 30%，是 IC 載板最大的成本端。
1）主要原材料之一：銅箔
與 PCB 類似，IC 載板所需銅箔也為電解銅箔，且需是超薄均勻性銅箔，厚度最低可達 1.5μm，一般為 2-18μm，而傳統 PCB 所用銅箔厚度為 18、35μm左右。超薄銅箔的價格要高于普通電解銅箔，在加工難度上也要更大一些。
2）主要原材料之二：基板板材
載板的基板類似于 PCB 的覆銅板，主要分為硬質基板、柔性薄膜基板和共燒陶瓷基板三大種類，其中硬質基板和柔性基板具備更大的發展空間，而共燒陶瓷基板發展趨于減緩。
展開 新封裝、新材料、新架構驅動后摩爾時代集成電路發展
后摩爾時代顛覆創新將主要圍繞新封裝、新材料、新架構進行，值得我們關注。
新封裝：提高效率、降低成本，先進封裝前景廣闊。隨著節點縮小，工藝變得越來越復雜且昂貴，在經典平面縮放耗盡了現有技術資源、應用又要求集成更加靈活和多樣化的今天，若在芯片中還想“塞進更多元件”，就必須擴展到立體三維，從異構集成(HI)中找出路。SiP 技術集成度高，研發周期短，可實現 3D 堆疊，且能解決異質集成問題，前景廣闊。Chiplet 模式能滿足現今高效能運算處理器的需求，具備設計彈性、成本節省、加速上市三大優勢，SiP 等先進封裝技術是 Chiplet 模式的重要實現基礎，Chiplet 模式的興起有望驅動先進封裝市場快速發展。
新材料：化合物半導體助力半導體器件實現更高性能，迎來發展契機。目前9成半導體器件由硅制造，硅材料具有集成度高、穩定性好、功耗低、成本低等優點。但在后摩爾時代，除了更高集成度的發展方向之外，通過不同材料在集成電路上實現更優質的性能是發展方向之一。同時隨著 5G、新能源汽車等產業的發展，對高頻、高功率、高壓的半導體需求，硅基半導體由于材料特性難以完全滿足，以 GaAs、GaN、SiC 為代表的第二代和第三代半導體迎來發展契機。
新架構：架構創新迎來黃金時代。以 RISC-V 為代表的開放指令集將取代傳統芯片設計模式，更高效應對快速迭代、定制化與碎片化的芯片需求。為應對大數據、人工智能等高算力的應用要求，AI NPU 興起。存內計算架構將數據存儲單元和計算單元融合為一體，能顯著減少數據搬運，極大地提高計算并行度和能效。長期來看，量子、光子、類腦計算也有望取得突破。
展開 
2021年日本封裝基板行業現狀：材料與設備企業競相投資
日系基板材料及設備行業，在國內外競相增產投資
在日本，適用于5G通信的低傳輸損耗基板材料以及高性能封裝基板材料需求旺盛，導致封裝基板和氮化硅基板的需求急劇增加，為了滿足不斷增長的市場需求，日本印刷線路板材料和設備制造商投資意向強烈。在中國，中國臺灣和韓國的基板制造商，也在積極投資相關部件和設備行業，紛紛以中國大陸和東南亞為基地，建設新的高密度基板（包括FPC）工廠。
因為從中長期來看，這種旺盛的需求還將持續，所以IBIDEN和臺灣欣興電子公司(Unimicron Technology Corporation) 馬不停蹄地到處投資各種高端封裝基板項目。材料制造商相繼表示要加大面向高性能基板FC-BGA（Flip Chip-Ball Grid Array）和FC-CSP（Flip Chip CSP）的增產投資。當然在該業務領域，日本的材料和設備制造商仍然占據主導地位，并也在積極計劃增產投資。
其中，昭和電工計劃提高印刷線路板層壓材料（Prepreg，預浸料）和感光阻焊油墨（Solder resist，簡稱SR）的生產能力。該公司計劃在臺灣地區臺南市的子公司（Show Denko Semiconductor Materials(Taiwan)Co., Ltd（SDSMT））增加產線，提高預浸料及感光SR的產能。該公司的預浸料技術，主要用于半導體封裝基板，具有優異的可靠性和可彎曲性，平整度良好。特別是應用在信賴度要求極高的服務器等大型封裝基板及智能手機中搭載的通信模塊中，優勢明顯。該公司預計未來該需求還將高速增長，計劃相關投資額將近90億日元（約人民幣近5.4億元）。
為應對5G的高頻段及車載應用需求不斷增長，松下也將提高其在中國的多層基板材料生產能力。
展開 半導體制造產業鏈的三大類材料有啥？
03 封裝材料
半導體封裝是指將通過測試的晶圓按照產品型號及功能需求加工得到獨立芯片的過程。整個封裝流程需要用到的材料主要有芯片粘結材料、陶瓷封裝材料、鍵合絲、引線框架、封裝基板、切割材料等。
粘結材料
粘結材料是采用粘結技術實現管芯與底座或封裝基板連接的材料，在物理化學性能上要滿足機械強度高、化學性能穩定、導電導熱、低固化溫度和可操作性強的要求。在實際應用中主要的粘結技術包括銀漿粘接技術、低熔點玻璃粘接技術、導電膠粘接技術、環氧樹脂粘接技術、共晶焊技術。
封裝基板
封裝材料主要起到承我保護芯片與連接下層電路板的作用。完整的芯片是由裸芯片與封裝體組合而成，封裝基板能夠保護、固定、支撐芯片。
封裝基板通常可以分為有機、無機和復合等三類基板，在不同封裝領域各有優缺點。有機基板介電常數較低且易加工，適合導熱性能要求不高的高頻信號傳輸；無機基板以陶瓷為支撐體，耐熱性能好、布線容易且尺寸穩定性，但是成本和材料毒性有一定限制；復合基板則是根據不同需求特性來復合不同有機、無機材料。
陶瓷封裝材料
陶瓷封裝材料是電子封裝材料的一種，用于承載電子元器件的機械支撐、環境密封和散熱等功能。相比于金屬封裝材料和塑料封裝材料，陶瓷封裝材料具有耐濕性好，良好的線膨脹率和熱導率，在電熱機械等方面性能極其穩定，但是加工成本高，具有較高的脆性。
展開 全球半導體材料產業鏈全面盤點
芯片粘結材料
芯片粘結材料是采用粘結技術實現管芯與底座或封裝基板連接的材料，在物理化學性能上要滿足機械強度高、化學性能穩定、導電導熱、低固化溫度和可操作性強的要求。
在實際應用中主要的粘結技術包括銀漿粘接技術、低熔點玻璃粘接技術、導電膠粘接技術、環氧樹脂粘接技術、共晶焊技術。
環氧樹脂是應用比較廣泛的粘結材料，但芯片和封裝基本材料表面呈現不同的親水和疏水性，需對其表面進行等離子處理來改善環氧樹脂在其表面的流動性，提高粘結效果。
相關上市公司主要有：飛凱材料、聯瑞新材、宏昌電子
陶瓷封裝材料
陶瓷封裝材料是電子封裝材料的一種，用于承載電子元器件的機械支撐、環境密封和散熱等功能。
相比于金屬封裝材料和塑料封裝材料，陶瓷封裝材料具有耐濕性好，良好的線膨脹率和熱導率，在電熱機械等方面性能極其穩定，但是加工成本高，具有較高的脆性。
目前用于實際生產和開發利用的陶瓷基片材料主要包括Al2O3、BeO和AIN等，導熱性來講BeO和AIN基片可以滿足自然冷卻要求，Al2O3是使用最廣泛的陶瓷材料，BeO具有一定的毒副作用，性能優良的AIN將逐漸取代其他兩種陶瓷封裝材料。
全球龍頭企業主要是日本企業，如日本京瓷、住友化學、NTK公司等。
相關上市公司主要有：三環集團
封裝基板
封裝基板是封裝材料中成本占比最大的一部分，主要起到承載保護芯片與連接上層芯片和下層電路板的作用。
展開 半導體制造產業鏈的三大類材料有啥？
03
封裝材料
半導體封裝是指將通過測試的晶圓按照產品型號及功能需求加工得到獨立芯片的過程。整個封裝流程需要用到的材料主要有芯片粘結材料、陶瓷封裝材料、鍵合絲、引線框架、封裝基板、切割材料等。
粘結材料
粘結材料是采用粘結技術實現管芯與底座或封裝基板連接的材料，在物理化學性能上要滿足機械強度高、化學性能穩定、導電導熱、低固化溫度和可操作性強的要求。在實際應用中主要的粘結技術包括銀漿粘接技術、低熔點玻璃粘接技術、導電膠粘接技術、環氧樹脂粘接技術、共晶焊技術。
封裝基板
封裝材料主要起到承我保護芯片與連接下層電路板的作用。完整的芯片是由裸芯片與封裝體組合而成，封裝基板能夠保護、固定、支撐芯片。
封裝基板通常可以分為有機、無機和復合等三類基板，在不同封裝領域各有優缺點。有機基板介電常數較低且易加工，適合導熱性能要求不高的高頻信號傳輸；無機基板以陶瓷為支撐體，耐熱性能好、布線容易且尺寸穩定性，但是成本和材料毒性有一定限制；復合基板則是根據不同需求特性來復合不同有機、無機材料。
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