先進晶片封裝技術被視為讓半導體元件突破摩爾定律(Moore’s Law)極限的終極解決方案，而今業界對該類技術的關注點，大多聚焦於繁複的2.5/3D晶片堆疊結構設計、電路佈線，或是元件測試驗證方法，還有整合異質元件的相關挑戰，但其實在晶片封裝製程中採用的各種材料，對於最終產品的良率與性能表現影響甚鉅。例如在覆晶封裝(Flip chip)中不可或缺的底部填充膠(underfill)，就在元件的可靠度上就扮演了關鍵角色。
總部位於德國、擁有145年歷史的化工大廠漢高(Henkel)旗下接著劑技術部門，近期就針對先進製程節點半導體元件覆晶封裝應用，推出最新的Loctite Eccobond UF 9000AG系列毛細底部填充膠(CUF)。根據特別來台推廣新產品的漢高電子事業日本/台灣區統括部長栗山健治(Kenji Kuriyama)介紹，該種以環氧樹脂(epoxy)材料為基礎的填充膠新產品，以突破性的配方在高填充量與快速流動的特性之間取得了平衡，相較該公司前一代CUF產品與市場上同級競爭產品，在填充速率上提升了30%；此外該產品不但具備高玻璃態轉化溫度(glass transition temperature，Tg)與超低熱膨脹係數(CTE，<20 ppm)的特性，以及高斷裂韌性、低翹曲率，也通過了MSL3濕度敏感等級測試，能滿足10mm2到20mm2面積尺寸的先進製程晶片高可靠度需求，也能相容現有的噴射(jetting)製程，對客戶來說會是相當理想的選擇。
具備百年歷史的德國化工大廠漢高能為先進半導體封裝提供多種接著劑材料解決方案。
(來源：Hankel)
除了鎖定包括5G行動裝置、資料中心應用的先進製程半導體元件，因為9000AG已通過了高溫測試(-65°C~150°C)，要求嚴苛的車用電子也是該產品看好的潛力市場。栗山健治還分享了漢高以這款最新CUF產品與台灣一家通訊晶片設計業者合作的成功案例，他表示，該業者為了開發最新一代5G裝置、採用最先進半導體製程的晶片以擴大市佔率，而尋求其現有供應商無法提供、需滿足其更高應力敏感度要求的填充膠產品；為此漢高的台灣團隊積極爭取機會，與該晶片設計業者以及價值鏈中的重要決策者密切溝通，儘管因新冠疫情肆虐全球帶來的限制使得開發環境更為艱困，得益於在半導體材料領域累積多年的豐富經驗與相關工具組合，最後該公司仍精準地掌握了客戶需求在眾多競爭對手中勝出，在量產階段還動用了Xpert Eye智慧眼鏡等數位化遠端通訊設備與客戶互動，順利完成任務。
透過以上的案例，栗山健治表示，不只是CUF，其他在先進半導體封裝採用的晶片接著劑、液體/薄膜密封劑、EMI遮罩導電塗層、導熱材料等，已經打破過去以標準品為主流的模式，而需要以客製化的解決方案支援更多創新應用與特殊需求；為此漢高除了以更堅強的在地團隊，從設計之初就與客戶緊密溝通合作，也善用AI大數據分析等數位化平台工具收集客戶資料、持續改善化學材料配方，以提供更具競爭力的產品。除了位於新北市的台灣區總辦公室(除了接著劑產品，該公司旗下還包括美髮及化妝品、衣物洗滌劑等家用品業務，擁有多個消費者熟悉的品牌)，漢高還在竹北設置了電子接著劑技術中心，以完善的實驗室設備提供貼近本地客戶需求的技術支援。
本文同步刊登於《電子工程專輯》雜誌2022年11月號
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