半导体封装胶粘剂：类型、应用与未来趋势全解析

本文系统介绍半导体封装胶粘剂的种类、核心功能及行业发展趋势，为电子制造业提供权威技术指南。

一、半导体封装胶粘剂的核心价值

在半导体封装工艺中，胶粘剂是保障芯片性能与可靠性的关键材料。其核心作用包括：

机械保护：吸收热应力，防止焊点疲劳失效;

热管理：提升散热效率，确保器件稳定运行;

电性能优化：实现导电、绝缘或电磁屏蔽功能。

二、主流半导体封装胶粘剂类型

1. 底部填充胶(Underfill)

应用场景：倒装芯片(Flip Chip)封装，填充芯片与基板间隙。

特性：低粘度、快速固化，可降低70%以上热循环冲击。

材料体系：环氧树脂(主流)、硅胶(高频场景)。

2. 导电胶(Electrically Conductive Adhesive, ECA)

应用场景：替代焊料实现芯片互联，适配3D封装。

特性：含银/铜颗粒，电阻率可控(10⁻⁴~10⁻² Ω·cm)。

优势：细间距兼容性佳(<20μm)，工艺温度低(<150℃)。

3. 导热胶(Thermal Interface Material, TIM)

应用场景：高功率模块(如IGBT)、AI芯片散热。

特性：导热系数>5 W/m·K，可添加氮化硼/石墨烯优化性能。

工艺：点胶或丝网印刷，厚度控制精度±10μm。

4. 密封胶(Encapsulant)

应用场景：传感器、MEMS器件防护。

特性：耐湿、抗紫外线，可添加阻燃剂(UL94 V-0级)。

材料：有机硅(柔软性)或环氧树脂(硬度高)。

三、选型关键指标与趋势

技术发展趋势

纳米改性：石墨烯/碳纳米管复合提升导热性;

低温固化：UV/LED固化技术缩短节拍至秒级;

环保配方：无卤素、低挥发性满足绿色制造需求。

四、典型应用场景解析

消费电子：底部填充胶(手机AP芯片)+ 导热胶(摄像头模块);

汽车电子：硅胶(AEC-Q100认证)+ 密封胶(传感器保护);

数据中心：高导热TIM材料(GPU散热方案)。

结语：半导体封装胶粘剂正加速向高性能、多功能集成方向发展。建议企业根据封装密度、工作温区及成本目标建立材料数据库，并通过可靠性测试(如温度冲击、湿热老化)验证方案，确保产品竞争力。