环氧塑封料的工艺选择及可靠性分析
2024年半导体用环氧塑封料(EMC)市场调研报告
2024年半导体用环氧塑封料（EMC）市场调研报告摘要本报告对半导体用环氧塑封料（EMC）市场进行了调研分析。
通过深入了解市场趋势、竞争格局、产品特点和应用领域等方面的信息，对该市场的发展前景进行了评估和展望。
根据市场数据和分析结果，本报告提供了关于半导体用环氧塑封料（EMC）市场的全面解读，为相关利益相关者提供了有益的参考和决策支持。
引言半导体用环氧塑封料（EMC）是一种常见的封装材料，广泛应用于半导体器件的封装和保护。
随着半导体行业的快速发展，半导体用环氧塑封料（EMC）市场也呈现出快速增长的趋势。
本报告旨在全面了解该市场的现状和发展趋势，为相关利益相关者提供有价值的信息和意见。
市场概述定义和分类半导体用环氧塑封料（EMC）是一种用于封装和保护半导体器件的材料。
根据不同的应用领域和性能要求，半导体用环氧塑封料（EMC）可以分为不同的类型和规格。
市场发展历程半导体用环氧塑封料（EMC）市场在过去几年中取得了显著的发展。
随着半导体行业的快速发展和技术进步，对高性能封装材料的需求不断增加，促使了半导体用环氧塑封料（EMC）市场的发展。
市场规模和趋势根据市场数据分析，半导体用环氧塑封料（EMC）市场在过去几年中呈现出稳步增长的趋势。
随着半导体产业的进一步发展和封装技术的改进，预计半导体用环氧塑封料（EMC）市场将继续保持稳定增长。
市场竞争格局主要厂商半导体用环氧塑封料（EMC）市场具有一定的竞争激烈度。
主要的市场参与者包括公司A、公司B、公司C等。
这些公司在市场上具有较强的竞争力，拥有先进的技术和广泛的产品线。
市场份额根据市场份额数据，公司A在半导体用环氧塑封料（EMC）市场中占据领先地位，市场份额约为30%。
公司B和公司C分别占据市场份额的20%和15%。
产品特点与应用领域产品特点半导体用环氧塑封料（EMC）具有以下特点： - 良好的电绝缘性能，能够有效保护半导体器件免受电磁干扰； - 耐高温性能，适用于各种高温环境下的封装需求； -良好的封装性能，能够有效防止封装材料渗漏和腐蚀等问题。
环氧模塑料在半导体封装中的应用
环氧模塑料在半导体封装中的应用发布时间：2023-01-15T09:05:35.192Z 来源：《中国科技信息》2022年9月17期作者：刘飞[导读] 环氧模塑料是用于半导体封装的热固性化学材料的一种，不同材料的使用能够决定半导体封装性能刘飞深圳市纽菲斯新材料科技有限公司广东深圳518106摘要：环氧模塑料是用于半导体封装的热固性化学材料的一种，不同材料的使用能够决定半导体封装性能。
环氧模塑料具有生产效率高以及成本较低的优势，是现阶段半导体塑料封装形式中使用较多的材料。
基于此，本文对环氧模塑料以及该材料在半导体封装中的应用进行探讨。
关键词：环氧模塑料；半导体；封装技术；应用半导体封装材料是绝缘和密封的材料，主要用于保护芯片元件，避免芯片元件受到外部因素而导致损坏，目前，按照封装材料的不同，主要有玻璃封装、金属封装、陶瓷封装以及塑料封装四种，环氧模塑料是塑料封装类型中普遍使用的材料。
具有成本低、效果好的优势。
另外，随着塑料封装材料在高粘结力、低应力以及低杂质含量等性能的不断改良，现阶段，全球范围内的半导体封装材料大多使用塑料材料。
因此，对环氧膜塑料在半导体封装中的应用进行探讨。
一、半导体生产过程概述半导体的生产过程主要由晶圆制造、晶圆测试、芯片封装、测试以及成品入库组成。
从整体来看，可以将半导体生产过程分为前道工序和后道工序，其中晶圆的制造和晶圆的测试为前道工序，其他工序则为后道工序，前后道工学通常会在不同的工厂进行处理。
晶圆制造指的是在晶圆上镶嵌诸如电容、逻辑闸以及电晶体等电子元件和制作电路，其中包含制膜、氧化、光刻以及扩散等工序[1]。
晶圆测试指的是对晶片进行验收测试，使用针测仪器检测晶片的情况，并标记不合格晶片，另外，需要检测晶片的电气特性，并进行标记分组。
芯片封装大体可以分为四个步骤，首先需要把晶片用胶水粘贴到框架衬垫上，并使用导电性树酯亦或是超细的金属导线将框架衬垫的引脚与晶片结合焊盘相连接，并构成集成电路芯片，最后用塑料外壳对独立的芯片进行封装保护，避免芯片元件遭受到外力的破坏，塑封后采用固化、成型、电镀以及切筋等工艺。
浅析全球环氧塑封料的发展状况
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Ｃｏ ｐ ｕ ｄ ｂ ｈ ｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔｃ ｕ ｓ ｎ ｈ ｙｐ ｃ ｌｔｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｈ ａ ｕ ａ ｔ ｒ ｒｆｗｏ ｋ ａ ｄ ｔ ｅ ｍ ｏ ｎ ｙ ｔ ｅｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｏ ｒ ｅａ ｄ ｔ ｅｔ ｉａ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ ｔ ｅ ｍ ｎ ｆ ｃ ｕ ｅｃ ａ ｔ ｒ ｎ ｈ ｄ ｖｅｏ ｍ ｅ ｔｓａｕ ｆａ ｌ ｈ ｅ ｌ ｐ ｎ ｔｔ ｓｏ ｌ ｔ ｅｗｏｒｄ ａ ｄ ｔ ｅｍ ａ ｋ ｔｎ ｐ ｉａｉ ｎ ｏ ｌ ｎ ｈ ｒ ｅｉ ｇ ａ ｐｌ ｔｏ ｆＥＭ Ｃ ， ａ ｄ Ｓ ｎ Ｉ ｄ ｉｉ ｎ ｃ ｎ Ｏ ｏ ｎ ａ ｄ ｔｏ
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第 ６卷 ． ８期 第
Ｖｏｌ ６
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与
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总 第４ ０期
２０ ０６年 ８月
Ｎｏ ８
ＥＬＥＣＴＲ０ＮＩ ＣＳ ＆ ＰＡＣＫＡＧＩ ＮＧ
综 述
浅析全球环 氧塑封料 的发展状况
谢 广 超
（ 汉高华威 电子有 限公 司 ，江苏 连云港 ２ ２ ０ ２ ０ ６）
封装技术 的发展很好地带动了环 氧塑封料 的发展 ，特
别是先进封装技术的快速发展为环 氧塑封料 的发展提
供 了巨大 的发展空间和机遇 ，同时也给环 氧塑封料 的 发展提 出了很大的挑 战。目前 ， 满足超薄 、 微型化 、 高
环氧模塑料(EMC)的设计和性能
环氧模塑料(EMC)的设计和性能陈昭【摘要】为了正确选择和使用电子级环氧模塑料,简述了环氧模塑料配方设计和制造工艺设计,按环氧树脂的性能进行了分类,并对其性能和应用进行详细说明.【期刊名称】《电子工业专用设备》【年(卷),期】2010(039)002【总页数】7页(P43-49)【关键词】环氧模塑料(EMC)设计;种类;性能【作者】陈昭【作者单位】汉高华威电子有限公司,江苏,连云港,222006【正文语种】中文【中图分类】TN305.94环氧模塑料是一种单组分含潜伏性固化剂的热固性材料,通常是以环氧树脂及其固化剂、填料和各种助剂等十几种组分组成[1]。
环氧模塑料的制造商主要分布在日本、中国和韩国，在中国市场上制造商代表是华威电子 (Huawei)，由于德国Henkel和华威的联手,使得汉高华威在世界电子封装材料行业处于领先地位。
环氧模塑料制造商为了适应半导体工业的发展,从一开始就没有停止过改进和提高。
为了半导体器件制造商提高劳动生产率的要求出现了快速固化型环氧模塑料及不后固化模塑料，最快成型时间现在可达到15 s，后固化时间从2 h到不后固化；为了满足大功率器件对散热的要求，产生了高导热型模塑料；为了满足大规模集成电路的封装要求，产生了低应力型模塑料；为了满足表面安装技术(SMT)的要求，又出现了低膨胀型、低吸水、高耐热型模塑料；为了满足球栅阵列封装(PBGA)的要求，出现了高玻璃化转变温度、低翘曲率、高粘接强度模塑料；为了适应社会对环境保护的要求，出现了无卤无锑的绿色环氧模塑料。
总之模塑料的多品种的出现就是为了满足集成电路及半导体工业的发展而不断发展。
1 环氧模塑料的组分设计环氧模塑料是由邻甲酚醛环氧树脂、线性酚醛树脂、填充料二氧化硅(硅微粉)、促进剂、偶联剂、改性剂、脱模剂、阻燃剂、着色剂等组分组成[1]。
邻甲酚醛环氧树脂作为胶粘剂，固化剂为线性酚醛树脂，将它们与其他组分按一定质量比例混合均匀。
塑封半导体功率电子器件分层及可靠性分析
塑封半导体功率电子器件分层及可靠性分析杨俊【摘要】塑料封装是功率半导体器件主要的封装形式,但塑料封装的非气密性会带来潜在的可靠性问题,封装分层就是其中最常见的一种失效模式.封装分层一般是在水汽和热应力的协同作用下发生的,工作温度很高的功率器件极易发生分层.封装分层会导致键合引线脱落、芯片表面金属层或钝化层损伤、爆米花效应、金属的腐蚀,使塑封器件的性能极大降低甚至失效.功率器件的广泛应用对封装可靠性提出了更高的要求.本文主要对塑封功率器件分层进行解释,研究封装分层的具体机制,并提出工艺改进方案.【期刊名称】《河南科技》【年(卷),期】2018(000)014【总页数】3页(P81-83)【关键词】半导体功率电子器件;塑料封装;分层;粘接强度【作者】杨俊【作者单位】中国振华集团永光电子有限公司(国营第八七三厂),贵州贵阳550018【正文语种】中文【中图分类】TN386塑封器件受封装材料和本身特性的限制，采用环氧树脂塑封料进行封装。
塑封器件是非气密性封装，在封装方面就存在一些缺点，最主要的缺点就是对潮气比较敏感。
湿气的侵入，会使电子封装中产生一些可靠性问题，特别是分层现象。
对处于较高温度工作的塑封半导体功率电子器件来说，分层现象会更加严重。
相较于塑封器件，在使用或是在可靠性试验时，分层相对于常温贮存的普通塑封器件更容易产生，且在较高的温度下，扩展和蔓延在分层现象中更容易形成，进而造成器件失效。
因此，面对湿和热时，塑封半导体功率电子器件会愈加敏感，受湿气影响，分层会给器件可靠性带来更大危害。
界面分层的形成相对于塑封料与其他材料间的成因有多种，如受污染的注件表面，不良注塑工艺条件的存在，因失配的热膨胀系数而引起的剪切应力，水汽侵入及热应力形成的爆米花效应等［1］。
1 塑料器件失效模式及原因分析1.1 塑料器件失效模式从失效模式来说，早期失效和使用期失效是主要模式。
1.1.1 塑封早期失效。
早期失效多是由封装工艺的不完善造成的，主要发生在芯片焊接、引线键合和模塑料注塑等封装工艺过程中，主要表现形式有以下4方面。
塑料封装可靠性问题浅析
塑料封装可靠性问题浅析1、引言塑料封装器件很容易由于多种原因而导致早期失效。
这些缺陷产生的根源很多, 他们能够导致在塑封体各个部位产生一系列的失效模式和失效机理。
缺陷的产生主要是由于原材料的不匹配、设计存在缺陷或者不完善的制造工艺。
塑料封装器件同样也存在着非缺陷机理性失效, 比如PEM在空气中吸潮, 所吸收的潮气将会导致很多的问题出现, 包含在这一类失效中的就是所谓的磨损型失效机理。
这些类型的失效在后面将会进行详细的论述。
同时也将讨论避免产生缺陷的各种方法以及生产过程的优化和完善的设计。
这些都是为了保证最后成品的质量和可靠性。
2、塑料封装器件的缺陷及其预防有些缺陷很自然地归类于热机性能造成的, 而其他的缺陷通常和一些特殊的制成有关系, 比如芯片的制造、芯片的粘接、塑封、芯片的钝化、引线框架芯片基板的制造、焊丝或者后道成品包装。
这些都将在下面的讨论中看到, 同时其中的某些缺陷在分类上还是相互交叉的。
2.1、热机缺陷某些缺陷能够导致失效, 而这些缺陷都与热以及微观物质的移动有密切关系, 产生的主要原因就是环氧塑封料和不同接触界面材料的线膨胀系数不一致比如说, 当EMC固化时, 热收缩应力也随之产生这些应力将会导致巨大的拉伸和剪切应力, 作用于直接接触的芯片表面特别是在邑片的角部, 应力将会成几何级数增长, 很容易导致芯片薄膜钝化层或者芯片焊接材料以及, 芯片本身的破裂。
这些应力同样也容易导致EMC和芯片/芯片基板/引线框架之间出现分层断裂以及分层将会导致电路断开、短路以及间歇性断路问题出现。
同样它们也为潮气和污染源更容易进人塑封体内部提供了通路。
这些类型的缺陷可以通过以下措施来避免：在选择塑封料、引线框架、芯片焊接剂以及芯片钝化层的原材料时, 所有材料的线膨胀系数必须尽可能地相互匹配；芯片上部和下部塑封料的厚度应该尽可能地接近；尽量避免在设计和排版过程中出现边缘尖端以及尖角, 这样可以防止出现应力集中, 从而避免断裂的出现；最后, 提倡使用低应力塑封料以及低应力芯片焊接剂, 可以最大限度防止在封装的过程中出现多余应力。
简述环氧树脂封装和塑料封装
简述环氧树脂封装和塑料封装环氧树脂封装和塑料封装是电子元器件封装技术中常用的两种封装方式。
本文将对这两种封装方式进行简要介绍。
一、环氧树脂封装环氧树脂封装是一种常见的电子元器件封装方式，其主要特点是具有较好的电气绝缘性能和机械强度。
在环氧树脂封装中，将电子元器件放置在环氧树脂封装体内，并利用环氧树脂的流动性和硬化性进行封装。
环氧树脂封装的优点是封装效果稳定可靠，能够有效保护电子元器件不受外界湿气、灰尘等物质的侵害。
同时，环氧树脂还具有较好的耐高温性能，能够在高温环境下保持稳定的封装效果。
此外，环氧树脂封装还具有良好的抗震性能和抗冲击性能，能够有效防止电子元器件在运输和使用过程中受到损坏。
然而，环氧树脂封装也存在一些缺点。
首先，环氧树脂封装的成本较高，封装过程需要专门的设备和工艺，增加了生产成本。
其次，环氧树脂封装的尺寸和形状受到制约，难以实现复杂的封装结构。
此外，环氧树脂封装的散热性能较差，对于高功率元器件的封装效果有限。
二、塑料封装塑料封装是另一种常见的电子元器件封装方式，其主要特点是具有较低的成本和较好的尺寸灵活性。
在塑料封装中，采用塑料材料作为封装体，将电子元器件放置在塑料封装体内，并通过塑料材料的流动性和硬化性进行封装。
塑料封装的优点是成本较低，制作过程简单，适用于大规模生产。
与环氧树脂封装相比，塑料封装具有更好的尺寸灵活性，能够实现更复杂的封装结构。
此外，塑料封装的散热性能相对较好，适用于高功率元器件的封装。
然而，塑料封装也存在一些缺点。
首先，塑料材料的电气绝缘性能较差，容易受潮和漏电。
其次，塑料封装的机械强度较弱，容易受到外界冲击和振动的影响。
此外，塑料封装的耐高温性能较差，难以在高温环境下保持稳定的封装效果。
总结起来，环氧树脂封装和塑料封装是电子元器件封装中常用的两种方式。
环氧树脂封装具有稳定可靠的封装效果和较好的耐高温性能，适用于对封装质量要求较高的场合。
而塑料封装则具有低成本、尺寸灵活性和较好的散热性能，适用于大规模生产和对封装结构要求较高的场合。
高导热MSL-1环氧树脂模塑料的开发与应用
高导热MSL-1环氧树脂模塑料的开发与应用李进;王殿年;邵志峰;邱松【摘要】基于终端客户在产品应用面对信赖性及可靠性要求越来越高的情况,开发出一种绿色环保环氧塑封料EMC-GTR,满足高导热及高可靠封装要求,用其封装的器件通过了AEC-Q101-REV-C《基于离散半导体元件应力测试认证的失效机理》考核.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2019(019)003【总页数】4页(P1-4)【关键词】环氧模塑料;MSL-1;EMC-GTR【作者】李进;王殿年;邵志峰;邱松【作者单位】长兴电子材料有限公司,江苏昆山215301;长兴电子材料有限公司,江苏昆山215301;华润微电子有限公司,江苏无锡214061;华润微电子有限公司,江苏无锡214061【正文语种】中文【中图分类】TN305.941 引言IC封装的主要目的在于保护芯片及导线，使其免受水汽、灰尘以及其他外力的损害，以提高芯片的使用寿命与可靠度。
环氧树脂模塑料（Epoxy moldingcompound，EMC）具有易固化、低固化收缩率及良好的粘着性、机械性、耐热、耐化学腐蚀性及优良的电气性能，广泛应用于3C产业（计算机、通讯、消费性电子产品）的IC封装，近年来在运动器材、汽车及航天工业等复合材料中也占有相当重要的地位[1]。
车用电子对塑封IC各方面性能的要求更高，既要保证环氧塑封料与芯片、框架的粘着力，又要避免塑封器件出现漏电、腐蚀等，进而确保其可靠性。
对于塑封IC的失效而言，湿气渗入是重要的原因之一。
湿气渗入IC主要依靠两条途径：一是树脂本身所具有的透湿及吸水特性，湿气直接通过塑封本体扩散至芯片表面；二是模塑料与引线框架间存在间隙，湿气通过间隙沿着引线框架、内引线进入到IC芯片表面。
湿气到达芯片表面后，会在其表面形成一层导电水膜，模塑料中的Na+、Cl-离子在电位差的作用下，会加速IC内引线的电化学腐蚀，从而引起IC失效[2]。
EME 性能及成型技术简介
CCP
長
Pure Amorphous Quartz 纯净的无定形石英 Fused Silica（熔融型） Spherical Filler 球形 Round Shape 圆形 Poor Strength 低强度 Good Flowability 高流动性
春
Regular Geometrical Shape 晶体排列规则 High Thermal Conductivity 热传导系数高 Good For Power Devices 适用于功率器件 HIgh Mold Wear 模具磨损高
充填过程中的EME黏度行为曲线 Viscosity behavior during filling at 175 ÞC Hot hardness
CCP
長
春
预热
成型
后固化
Time
EME系列胶化时间&螺旋流动长度v.s.模温 EME Series Gel Time & Spiral Flow v.s. Molding Temperature
CH2
O
Reaction Product
4
CCP
Crosslinking Reaction of Thermoset Resin
長
春
+ Epoxy resin Phenol resin (solid) (solid) Heat Melt(liquid) Heat Crosslinking
5
CCP
CCP
長
春
环氧塑封料性能及成型技术简介
Technical Service Depart. CCSB
CCP
Epoxy Molding Compound/Typical formulation (环氧塑封料基本配方） Raw Materials Epoxy Resin 环氧树脂 Hardener 固化剂 Filler 填充料 Flame retardant 阻燃剂 Catalyst 固化促进剂 Coupling Agent 偶联剂 Others Example Cresol Novolac（邻甲酚型）, DCPD（双环戊二烯酚 型), Bis-A（联苯型）, others Phenol Novolac（酚醛）, Acid Anhydride（酸酐）, other Silica powder（硅粉）, Al-oxide powder（氧化铝）, others Br Epoxy（溴化环氧）, Antimony trioxide（三氧化 锑）, Sb2O3，金属氢氧化物,others Amine type（胺类）, Phosphorous type（磷类） others(醚类等) Epoxy Silane（环氧硅烷）, Amino Silane（氨基硅烷）, others Pigment（色素）, Wax（蜡）,Wax Modifiers（蜡改性 剂）
环氧塑封料知识
环氧塑封料知识一.国外国内塑封料厂家情况国外:环氧塑封料生产厂家主要集中在日本、美国、韩国、新加坡等国，主要有住友电木、日东电工、日立化成、松下电工、信越化学、东芝，Hysol、Plaskon、Samsung等，现在，环氧塑封料的主流产品是适用于0.35μm－0.18μm特征尺寸集成电路的封装材料，研究水平已经达到0.1μm－0.09μm，主要用于SOP、QFP、BGA、CSP、MCM、SIP等国内:环氧塑封料厂家总共有8家，分别是汉高华威电子有限公司、北京科化所、成都齐创、浙江新前电子、佛山亿通电子、浙江恒耀电子、住友（苏州）电子、长兴（昆山）电子，台湾长春和日立化成也已经分别在常熟和苏州建厂。
现在，国内大规模生产技术能够满足0.35μm－0.25μm技术用，开发水平达到0.13μm －0.10μm，主要应用于SIP、DIP、SOP、PQFP、PBGA等形式的封装。
另外，国内还有部分外资环氧塑封料生产厂家，由于他们依靠国外比较成熟的技术和先进的研发手段，以及强大的实力作为后盾，所以他们的产品主要处在中高档水平，主要应用于QFP、BGA、CSP等比较先进的封装形式以及环保封装领域，基本上占据了国内大部分的中高端市场二环氧塑封料的工艺选择1.1 预成型料块的处理（1）预成型模塑料块一般都储存在5℃-10℃的环境中，必会有不同程度的吸潮。
因此在使用前应在干燥的地方室温醒料，一般不低于16小时。
（2）料块的密度要高。
疏松的料块会含有过多的空气和湿气，经醒料和高频预热也不易挥发干净，会造成器件包封层内水平增多。
（3）料块大小要适中，料块小，模具填充不良；料块大，启模困难，模具与注塑杆沾污严重并造成材料的浪费。
1.2 模具的温度生产过程中，模具温度控制在略高于模塑料玻璃化温度Tg时，能获得较理想的流动性，约160℃-180℃。
模具温度过高，塑封料固化过快，内应力增大，包封层与框架粘接力下降。
同时，固化过快也会使模具冲不满；模具温度过低，模塑料流动性差，同样会出现模具填充不良，包封层机械强度下降。