漢高技術專家座談會：漢高先進封裝技術解決AI、高效運算的新挑戰

漢高技術專家座談會。Henkel

隨著人工智慧（AI）和高效運算（HPC）技術的快速發展，對於高階半導體的需求大幅提升，進而推動了先進封裝技術市場的擴張。Henkel 漢高粘合劑技術部門致力於研發先進封裝材料，以應對不斷升級的市場需求。2024年8月21日舉辦的「漢高技術專家座談會：先進封裝架構的新挑戰與解決方案」，聚集了三位半導體封裝材料應用專家和市場分析師，他們介紹了最新的市場趨勢和預測，以及漢高如何應對先進封裝對毛細底部填膠（CUF）和液態冠封底填（LMUF）等材料帶來的挑戰。

隨著AI和高效能運算的推動，資金大量投入先進封裝技術的開發，支持2.5D甚至3D晶圓堆疊等先進技術。Yole Group的高级市場分析師陳奕仪博士首先簡短分析了半導體封裝市場的前景。她指出，整體半導體市場從現在到未来至少将擴大數千億美元，AI和高效能運算的興起成為推動先進封裝技術的主要力量。由於先進封裝技術的單價較高，預測到2029年，先進封裝將占據整體封裝市場的一半，這一現象主要是因為AI及高效能運算應用對高階伺服器的需求日益成長。陳博士還進一步解釋了AI封裝架構的技術需求，例如台積電的CoWos-S技術因市場對AI高階伺服器的需求而變得非常熱門。此外，她也分析了3D晶圓堆疊技術，包括Die-to-wafer和Wafer-to-wafer等，並指出载板／基板（IC Substrate）將轉為使用玻璃材料，這些都是未來半導體封裝市場需要關注的重要趨勢。

在了解市場趨勢後，漢高應用工程經理阮琼若進一步介紹了對先進底部填充的解決方案。他首先介紹了四種封裝材料，這些材料可以按照填充順序分為後填充的CUF和LMUF，以及預填充的非導電薄膜（NCF）和非導電膠（NCP），每種材料都有其優缺點。CUF是業界常用的技術，其封裝製程較為成熟，而LMUF則針對晶圓製程，相對簡單，能夠同時完成晶片底部填充和整體包裝。受到AI和高效能運算推動，晶片尺寸愈來愈大，對封裝材料的特性需求也提高，不僅需要長時間的熱穩定性、低黏度和無氣泡等特性，還要求在可靠性方面具有低應力和抗開裂的優勢。漢高的CUF封裝材料通過物理特性間的平衡，提升底填材料的硬度和降低熱膨脹，滿足大尺寸晶片對先進封裝的需求。

接下來，漢高的資深主任應用工程師吳發豪（Soloman Wu）深入介紹了LMUF的應用以及漢高LCM系列封膠在大尺寸封裝中的優勢。LMUF封裝技術主要應用於高寬頻記憶體（HBM），其結合了冠封和底填技術，簡化了製作流程，能夠實現底部填充和整體包裝的同時進行。由於HBM對凸塊（Bump）高度和間隙的要求更為精細，並需要裝載更多的I／O，漢高的LCM系列封裝膠在抗翹曲、抗收縮能力方面表現出色。不僅不會因時間而減輕重量，還能通過調整配方以適應不同的凸塊密集度，實現一致的填補效果，符合扇出型晶圓（Fan-out）要求的高可靠性，解決了先進封裝中的難題。

此外，Soloman也介紹了漢高在保護蓋和強化件（Lid、Stiffener）封裝應用的研發進展。隨著2.5D集成度的不斷提高，封裝尺寸的擴大對壓力和共面性（Coplanarity）的平衡提出了挑戰。在研發過程中，漢高研究了硅膠、聚安脂和壓克力等三種樹脂體系，通過硬度（Toughness）和推力（Push Test）等測試來驗證其對共面性和可靠性的要求。最後，強調漢高粘合劑部門所研發的封裝材料均符合環保要求，嚴格遵守歐盟REACH規範。

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