半導體制造過程中，電子膠粘劑廣泛應用于多個環節，從晶圓制備到最終封裝，每個階段都有特定的用膠需求。
那么，半導體制造中的主要用膠點及其作用又是什么呢？
01晶圓制備階段
1、晶圓背面研磨膠：
✦ 作用：在晶圓剪薄過程中臨時固定晶圓，保護電路面免受機械損傷。
✦ 要求：高粘附力（防止晶圓移位）、低殘留（易剝離）、耐冷卻液腐蝕。
2、晶圓切割膠：
✦ 作用：在切割晶圓時固定芯片，防止碎片飛散。
✦ 類型：UV膠（紫外線照射后粘性降低，便于芯片拾取）或熱釋放膠。
3、臨時健合膠：
✦ 應用：用于3D IC或薄晶圓（<100μm）加工，將晶圓臨時粘接到載具上，完成加工后剝離。
✦ 材料：光敏膠或熱滑移膠（如 Brewer Science的臨時鍵合材料）。
02芯片封裝階段
1、芯片粘接膠：
✦ 作用：將芯片粘接到基板或引線框架上，分為導電型（含銀/銅填料）和絕緣型（環氧樹脂）。
✦ 關鍵性能：高導熱（功率器件）、低固化收縮率、耐高溫回流焊（260℃以上）。
2、底部填充膠：
✦ 應用：用于倒裝焊封裝，填充芯片與基板間的間隙，緩解熱應力。
✦ 要求：低黏度（毛細流動）、高可靠性（抗熱循環開裂）。
3、密封材料：
✦ 類型：
環氧模塑料：通過轉移成型工藝包封芯片，占傳統封裝主流。
液態密封膠：用于傳感器、MEMS等特殊器件。
✦ 功能：防潮、防機械沖擊、防化學腐蝕。
4、導熱界面材料：
✦ 作用：填充芯片與散熱器之間的空隙，改善散熱（如CPU、GPU封裝）。
✦ 形式：導熱硅脂、凝膠、相變材料（PCM）。
03板級組裝與系統集成
1、貼片膠：
✦ 應用：在表面貼裝中臨時固定元件，防止回流焊時移位。
✦ 材料：丙烯酸酯或環氧膠，需耐高溫（峰值溫度>250℃）。
2、導電銀膠：
✦ 用途：替代焊錫連接元件，適用于柔性電路或低溫工藝。
✦ 優勢：無鉛環保、適用于熱敏感基材（如PET）。
3、三防膠：
✦ 作用：涂覆在PCB表面，防潮、防鹽霧、防霉菌。
✦ 材料：丙烯酸、聚氨酯或硅膠。
04特殊工藝用膠
1、光刻膠：
✦ 嚴格分類：雖不屬于傳統膠粘劑，但作為光刻工藝中的“臨時粘附層”，用于圖形轉移。
✦ 類型：正膠（曝光部分溶解）和負膠（曝光部分固化）。
2、晶圓級封裝用膠：
✦ 再布線層粘接：用于Fan-Out封裝中的介電層粘接。
✦ 微凸點填充：確保互連可靠性。
3、MEMS封裝膠：（MEMS 是 微機電系統（Micro-Electro-Mechanical Systems）的縮寫，是一種將微型機械結構、傳感器、執行器（actuator）和電子電路集成在半導體芯片上的技術。它結合了微電子和微機械技術，廣泛應用于消費電子、醫療、汽車、工業等領域。）
✦ 需求：低應力、氣密性封裝、（如加速度計、陀螺儀）。
✦ 材料：硅膠或玻璃漿料。
05可靠性測試中的用膠
1、失效分析臨時固定膠：用于芯片開封時固定樣品。
2、探針測試膠：臨時粘接晶圓至測試載板，確保電接觸穩定性。
06核心挑戰與趨勢
1、微型化需求：
✦ 膠粘劑需適應更窄的間隙（如3D IC中<10μm的鍵合層）。
2、高導熱材料：
✦ 氮化硼、金剛石填料提升導熱性能（>10 W/mK）。
3、環保合規：
✦ 無鹵素、低揮發（VOC）配方成為行業標準。
· 綜上所述 ·
半導體制造中的用膠點貫穿全流程，膠粘劑的性能直接影響器件良率、可靠性和壽命。隨著先進封裝的發展，新型膠粘劑將成為突破技術瓶頸的關鍵之一。
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