發布時間：2025-09-03 14:49:49 責任編輯：漢思新材料閱讀：19
漢思底部填充膠：提升芯片封裝可靠性的理想選擇
一、底部填充膠的作用與市場價值
在電子封裝領域，底部填充膠（Underfill）已成為提升芯片可靠性不可或缺的關鍵材料。隨著芯片封裝技術向高密度、微型化和多功能化演進，漢思新材料憑借其創新的底部填充膠解決方案，在半導體封裝領域占據了重要地位。底部填充膠主要用于BGA（球柵陣列）、CSP（芯片級封裝）和Flip Chip（倒裝芯片）等先進封裝工藝中，通過填充芯片與基板間的微細間隙，顯著提升電子器件的機械強度和環境適應性。
漢思底部填充膠采用單組份環氧樹脂體系，通過加熱固化形成高強度的保護層。其核心功能是解決硅芯片與基板之間的熱膨脹系數（CTE）不匹配問題——硅芯片的CTE約為2.5 ppm℃，而普通PCB基板的CTE高達18 ppm℃，這種差異在溫度變化時會產生巨大熱應力，導致焊點疲勞甚至斷裂。漢思的底部填充膠能有效分散這些應力，提高封裝的抗沖擊性、抗跌落性及長期可靠性，使芯片在嚴苛環境下仍能保持穩定工作。
市場數據顯示，隨著5G通信、人工智能、新能源汽車等領域的快速發展，全球先進封裝市場規模預計將從2022年的378億美元增至2026年的482億美元，年復合增長率約6.26%。在這一增長趨勢下，漢思憑借其高性能底部填充膠產品，不僅成為華為、三星、蘋果等頭部企業的指定供應商，還逐步實現了對進口膠水的國產化替代，為中國半導體產業的自主創新提供了關鍵材料支持。
二、漢思底部填充膠的核心技術優勢
1 材料特性與性能優化
漢思底部填充膠的核心競爭力首先體現在其卓越的材料配方和性能指標上。通過改性環氧樹脂和納米填料技術，漢思實現了材料性能的突破性提升：
- 熱機械性能優化：旗艦產品HS703的熱膨脹系數（CTE）控制在Tg（玻璃化轉變溫度）以下55 ppm℃，Tg值高達113℃，顯著減少了熱循環過程中的疲勞應力。HS711則進一步提升了斷裂韌性，其低收縮率設計有效抵御了芯片翹曲和開裂風險。這些特性對汽車電子和AI芯片等高可靠性場景尤為重要。
- 流動性能突破：HS711底部填充膠的流動速度較前代產品提升20%，實現了“快速流動”特性，可在高密度和大尺寸芯片上實現無空洞填充。例如，在2.5D先進封裝中，HS711能在微米級間隙中實現均勻流動，流速可達5mms以上，確保每小時產量（UPH）最大化。
- 環保安全升級：漢思全系列產品通過SGS認證，符合RoHSHFREACH7P等嚴苛環保標準，部分產品（如HS711）不含PFAS（全氟和多氟烷基物質），環保標準比行業平均水平高出50%，滿足綠色制造和可持續發展需求。
2 工藝適配性與生產效率
漢思底部填充膠的第二個核心技術優勢在于其出色的工藝兼容性和生產效率，能夠滿足現代電子制造的高節奏需求：
- 固化工藝創新：漢思底部填充膠支持低溫快速固化（150℃15分鐘），大幅縮短生產周期。同時，其“光+熱”雙固化機制（如UV膠與環氧膠結合）為復雜結構提供靈活解決方案——UV照射實現初步固定，熱固化則完成深度交聯，確保100%完全固化。這種技術特別適用于智能卡等精密封裝場景。
- 點膠工藝適配：漢思膠水具有低粘度特性，兼容多種點膠設備，包括高精度噴射閥（最高48，000點小時）。其優異的毛細流動性能允許在芯片邊緣采用“I型”或“L型”點膠路徑，通過毛細作用自動填充底部間隙，填充飽滿度可達95%以上。為優化效果，漢思建議預熱基板至80-90℃，以促進膠液流動和流平。
- 返修性能提升：與傳統的永久性填充不同，漢思部分型號（如HS700系列）設計了可返修特性。當出現不良品時，可通過局部加熱（約200-250℃）軟化膠體，安全拆卸芯片，使昂貴的基板和元器件得以重復利用，顯著降低生產成本和資源浪費。
3 可靠性保障與測試認證
漢思底部填充膠的第三個核心優勢體現在其卓越的可靠性和全面的認證保障上，確保產品在各種極端環境下穩定運行：
- 機械強度提升：固化后，漢思底部填充膠的剪切強度可達18MPa（Al-Al），為焊點提供強大的機械錨固作用。在BGA封裝測試中，使用漢思底部填充膠的芯片抗跌落性能提升3倍以上，有效防止了便攜設備因意外跌落導致的焊點斷裂。
- 環境耐受性驗證：產品通過“雙85”（85℃85%RH）及溫度循環（-50至125℃）等嚴苛測試。例如，華為認證要求通過500小時雙85測試，漢思HS700系列在此條件下仍保持完好，未出現分層或開裂。這種可靠性使漢思膠水能夠勝任汽車引擎艙等高溫高濕環境的應用需求。
- 全面認證保障：漢思擁有ISO9001質量管理體系和ISO14001環境管理體系認證，所有產品均通過SGS的RoHS、HF、REACH及7P檢測，部分產品還滿足汽車電子的AEC-Q200標準。這些認證為用戶提供了全面的品質保證，特別適合對安全性要求極高的醫療設備和汽車電子領域。
三、 產品系列與應用場景
1 多元化產品矩陣
漢思針對不同封裝需求和行業應用，開發了全系列的底部填充膠產品，每款產品都針對特定場景進行了優化：
HS700系列：作為漢思的基礎旗艦產品，HS700系列專為通用型BGA、CSP和Flip Chip設計，平衡了性能與成本。該系列產品具有高流動性和優異的返修性，填充飽滿度超過80%，剪切強度達18MPa，在消費電子領域表現出色。HS700系列已逐步替代樂泰等國際品牌，成為性價比極高的國產選擇。
HS711：針對高端計算和先進封裝需求開發，特別適用于AI芯片、HPC（高性能計算）和2.5D3D封裝。HS711具有行業領先的流動速度（比競品快20%），能在大型薄芯片上實現完全覆蓋。其無PFAS配方符合最嚴格的環保要求，同時具備低收縮率和高斷裂韌性，有效解決大尺寸芯片的翹曲問題。
HS703：專為汽車電子設計的耐高溫、抗振動型產品。該系列在熱循環性能上表現突出，耐溫范圍達-50~150℃，滿足車規級可靠性要求。HS703還針對汽車傳感器等特殊應用開發了抗化學腐蝕配方，能抵御機油、燃油和清潔劑的侵蝕。
2 行業應用案例
漢思底部填充膠憑借其卓越的性能和可靠的品質，已廣泛應用于多個高科技領域：
- 消費電子領域：在智能手機、平板電腦等便攜設備中，漢思底部填充膠顯著提升了BGA芯片的抗跌落性能。某領先手機廠商采用HS700系列后，其產品通過1.5米多角度跌落測試的良率提升40%，返修率降低60%。在攝像頭模組封裝中，漢思的圍壩膠與底部填充膠協同作用，保護微細金線免受外力損傷。
- 汽車電子應用：漢思HS703應用于新能源汽車的電機控制器和電池管理系統，成功通過相關測試。在-40℃至125℃的溫度循環測試中，使用漢思底部填充膠的ECU模塊保持零故障，優于行業平均水平。其耐振動性能也得到驗證，在50G加速度振動測試中，焊點完好率100%。
- AI與數據中心：面對AI芯片的高熱密度挑戰，漢思HS711支持臺積電CoWoS等2.5D先進封裝工藝。在某國際大廠的AI加速模塊中，HS711成功填充了40mm×40mm大尺寸芯片下的微間隙，實現零空洞填充，并通過了3，000次-55至125℃的溫度循環測試。
四、 市場價值與未來趨勢
1 市場競爭力與客戶價值
漢思底部填充膠在激烈的市場競爭中展現出顯著的差異化優勢，為客戶創造多重價值：
- 國產替代加速：在中美科技競爭加劇的背景下，漢思憑借HS700和HS711等高性能產品，逐步替代樂泰（Henkel Loctite）等國際品牌。與進口產品相比，漢思在保持同等可靠性的同時，價格降低20-30%，交貨周期縮短50%，為國內芯片企業提供了穩定可控的供應鏈保障。漢思已與中芯國際、長電科技等國內主要封測廠建立合作，支持中國半導體產業的國產化進程。
- 定制化服務能力：漢思提供“1V1研發團隊”支持，針對客戶的特殊需求調整膠水配方。例如，為某手機廠商開發了低黏度版本（1000cps）以適應超細間距封裝；為汽車雷達模塊設計了高導熱配方（1.5WmK）。這種深度定制服務縮短了客戶產品開發周期，平均新品導入時間減少30%。
- 綜合成本優化：漢思通過材料創新幫助客戶降低綜合生產成本：快速固化特性減少能耗30%；高流動性降低不良率（空洞率0.1%）；可返修設計使貴重基板重復利用率達90%。某通信設備制造商采用漢思方案后，單線年節約成本超過200萬元。
2 技術創新與未來方向
面對半導體封裝技術的快速發展，漢思底部填充膠持續創新，瞄準未來技術需求：
- 先進封裝適配：隨著Chiplet（小芯片）和3D堆疊封裝成為行業趨勢，漢思正在開發新一代超低粘度（500cps）底部填充膠，以適配3μm以下的微凸點間距。同時，針對晶圓級封裝（WLP）需求，漢思的預涂布型非流動性底部填充膠（NLUF）已進入測試階段，可直接在晶圓上涂布，大幅提高生產效率。
- 材料體系升級：漢思與中科院、復旦大學等研究機構合作，開發高導熱（2WmK）和低介電常數（Dk2.5）的納米改性膠水，滿足5G毫米波芯片和功率半導體的特殊需求。另一創新方向是開發自修復型底部填充膠，可在微裂紋產生時自動修復，進一步延長產品壽命。
- 綠色制造轉型：響應全球環保趨勢，漢思全面推進無鹵素、無PFAS配方，所有產品均符合歐盟最新環保指令。同時，漢思通過工藝優化減少固化能耗30%，并采用生物基原料替代石油衍生物，減少碳足跡，推動半導體行業的可持續發展。
總結
漢思底部填充膠憑借材料創新、工藝適配性及可靠性保障三位一體的綜合優勢，已成為芯片封裝領域提升可靠性的理想選擇。從基礎HS700系列到面向未來的HS711，漢思產品矩陣全面覆蓋消費電子、汽車電子、AIHPC等高端領域，在抗跌落性、熱應力管理和長期可靠性方面表現卓越。
隨著先進封裝技術向3D集成、Chiplet架構演進，漢思依托產學研協同開發體系，持續推動底部填充膠在流動性能、熱機械特性和環保安全方面的升級。其國產化替代進程不僅降低了供應鏈風險，更以定制化服務和成本優化能力賦能中國半導體產業的自主創新。在“為芯片而生”的理念指引下，漢思有望在科創板上市的助力下，進一步鞏固其在全球封裝材料市場的領先地位。
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