中國粉體網訊 2025年5月13日,由中國粉體網與密友集團有限公司聯合主辦的“第四屆半導體行業用陶瓷材料技術大會”在江蘇昆山成功舉辦!大會期間,中國粉體網邀請到多位業內專家學者做客“對話”欄目,就先進陶瓷在半導體行業的應用與技術現狀及發展趨勢等進行了訪談交流。本期為您分享的是中國粉體網對中國電子科技集團公司第二研究所高級工程師陳曉勇的專訪。
中電科第二研究所高級工程師陳曉勇作精彩報告:《LTCC和HTCC在半導體封裝中面臨的機遇與挑戰》
中國粉體網:請陳老師介紹一下中電科二所。
陳老師:中國電子科技集團公司第二研究所成立于1962年,目前隸屬中電科裝備子集團。中電科二所是專業從事電子專用設備研發、制造、工藝開發及智能制造集一體的國家級研究所。核心產品包括半導體先進封裝裝備、第三代半導體裝備、微組裝封裝裝備及多層陶瓷基板制造、真空熱工裝備及智能制造系統解決方案。經過60余年的發展,中電科二所立足自主裝備,積極與產業融合,形成了獨具特色的高端智能制造和工藝技術系統集成的能力,為半導體等行業客戶提供優質服務。
中國粉體網:請問陳老師,LTCC與HTCC兩種共燒技術各自的優勢是什么,應用方向有何不同?
陳老師:LTCC和HTCC都屬于多層共燒陶瓷。LTCC燒結溫度低,在850℃~900℃,采用金、銀等優良導體,可以實現RCL、濾波器等無源集成,更適用于高頻高速、高集成度、小型化等應用場景;而HTCC燒結溫度較高,1580℃~1800℃,采用熔點更高的鎢導體,具備更高的燒結密度、熱導率和機械強度,更適于高熱、高濕、高震動等特殊條件下的氣密性和高可靠性封裝。
中國粉體網:請問陳老師,中電科二所在電子封裝方面雄厚實力體現在哪些方面?
陳老師:中電科二所從2001年開始進入微組裝設備領域,經過了多年的技術迭代和市場檢驗,打造出了貼片機、引線鍵合機、平行縫焊機等行業明星產品。在2006年,業務拓展到多層陶瓷基板制造設備領域,先后打造了機械打孔機、印刷機等拳頭產品,通過在基板制造工藝方面的積累和能力提升,逐漸形成了整線設備貫通能力和基板制造能力。在2015年,開展智能裝備研發,向智能制造領域延伸,具備數字化車間系統集成能力。中電科二所最終打造的是一條裝備+工藝+智能制造發展新模式。
中國粉體網:請問陳老師,目前陶瓷封裝面臨的機遇和挑戰分別有哪些?
陳老師:在摩爾定律速率放緩的趨勢下,與SoC相比,SiP異質集成的優勢越發凸顯,SiP陶瓷封裝發展空間更大;隨著電子封裝系統集成度的不斷提高,系統散熱成為考慮的首要問題,高導熱電絕緣陶瓷封裝成為解決散熱問題的理想方案之一;在中美科技力量博弈的大背景下,國產替代成為自主可控產業發展的新引擎,將給國內陶瓷封裝企業帶來巨大市場機遇。未來陶瓷封裝大有可為。
挑戰與機遇并存。在以先進封裝為代表的新一輪科技革命浪潮的推動下,包括陶瓷封裝在內的傳統封裝市場份額受到不小的沖擊。塑封代替陶封,搶占了一部分陶封市場份額。另外SiP陶瓷封裝I/O接口需要實現從毫米級到芯片幾十微米尺度之間的過渡互聯,對陶瓷封裝工藝能力極限來講,這是一項嚴峻的挑戰。
中國粉體網:請問陳老師,LTCC與HTCC未來的技術發展方向分別有哪些?
陳老師:對于LTCC來講,國產化尤其是金銀混合體系會不斷趨于成熟,逐步從驗證轉向批產。另外LTCC低成本化一定是未來的主要趨勢,包括國產全銀化鍍體系和銅基,在未來3~5年有望實現量產。
HTCC微孔尺寸將從100μm向下延伸到80μm、50μm和30μm,微孔成型及填充、高密度微細線條印刷和高精度層間堆疊將成為未來的技術研究重點。HTCC導體金屬低阻化,高導熱HTCC陶瓷的研制,LTCC、HTCC和薄膜異質異構混合集成,這些將成為未來重要的技術發展方向。
(中國粉體網/山川)
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