汉思底部填充胶：提升芯片封装可靠性的理想选择

一、底部填充胶的作用与市场价值

在电子封装领域，底部填充胶（Underfill）已成为提升芯片可靠性不可或缺的关键材料。随着芯片封装技术向高密度、微型化和多功能化演进，汉思新材料凭借其创新的底部填充胶解决方案，在半导体封装领域占据了重要地位。底部填充胶主要用于BGA（球栅阵列）、CSP（芯片级封装）和Flip Chip（倒装芯片）等先进封装工艺中，通过填充芯片与基板间的微细间隙，显著提升电子器件的机械强度和环境适应性。

汉思底部填充胶采用单组份环氧树脂体系，通过加热固化形成高强度的保护层。其核心功能是解决硅芯片与基板之间的热膨胀系数（CTE）不匹配问题——硅芯片的CTE约为2.5 ppm℃，而普通PCB基板的CTE高达18 ppm℃，这种差异在温度变化时会产生巨大热应力，导致焊点疲劳甚至断裂。汉思的底部填充胶能有效分散这些应力，提高封装的抗冲击性、抗跌落性及长期可靠性，使芯片在严苛环境下仍能保持稳定工作。

市场数据显示，随着5G通信、人工智能、新能源汽车等领域的快速发展，全球先进封装市场规模预计将从2022年的378亿美元增至2026年的482亿美元，年复合增长率约6.26%。在这一增长趋势下，汉思凭借其高性能底部填充胶产品，不仅成为华为、三星、苹果等头部企业的指定供应商，还逐步实现了对进口胶水的国产化替代，为中国半导体产业的自主创新提供了关键材料支持。

二、汉思底部填充胶的核心技术优势

1材料特性与性能优化

汉思底部填充胶的核心竞争力首先体现在其卓越的材料配方和性能指标上。通过改性环氧树脂和纳米填料技术，汉思实现了材料性能的突破性提升：

-热机械性能优化：旗舰产品HS703的热膨胀系数（CTE）控制在Tg（玻璃化转变温度）以下55 ppm℃，Tg值高达113℃，显著减少了热循环过程中的疲劳应力。HS711则进一步提升了断裂韧性，其低收缩率设计有效抵御了芯片翘曲和开裂风险。这些特性对汽车电子和AI芯片等高可靠性场景尤为重要。

-流动性能突破：HS711底部填充胶的流动速度较前代产品提升20%，实现了“快速流动”特性，可在高密度和大尺寸芯片上实现无空洞填充。例如，在2.5D先进封装中，HS711能在微米级间隙中实现均匀流动，流速可达5mms以上，确保每小时产量（UPH）最大化。

-环保安全升级：汉思全系列产品通过SGS认证，符合RoHSHFREACH7P等严苛环保标准，部分产品（如HS711）不含PFAS（全氟和多氟烷基物质），环保标准比行业平均水平高出50%，满足绿色制造和可持续发展需求。

2工艺适配性与生产效率

汉思底部填充胶的第二个核心技术优势在于其出色的工艺兼容性和生产效率，能够满足现代电子制造的高节奏需求：

-固化工艺创新：汉思底部填充胶支持低温快速固化（150℃15分钟），大幅缩短生产周期。同时，其“光+热”双固化机制（如UV胶与环氧胶结合）为复杂结构提供灵活解决方案——UV照射实现初步固定，热固化则完成深度交联，确保100%完全固化。这种技术特别适用于智能卡等精密封装场景。

-点胶工艺适配：汉思胶水具有低粘度特性，兼容多种点胶设备，包括高精度喷射阀（最高48，000点小时）。其优异的毛细流动性能允许在芯片边缘采用“I型”或“L型”点胶路径，通过毛细作用自动填充底部间隙，填充饱满度可达95%以上。为优化效果，汉思建议预热基板至80-90℃，以促进胶液流动和流平。

-返修性能提升：与传统的永久性填充不同，汉思部分型号（如HS700系列）设计了可返修特性。当出现不良品时，可通过局部加热（约200-250℃）软化胶体，安全拆卸芯片，使昂贵的基板和元器件得以重复利用，显著降低生产成本和资源浪费。

3可靠性保障与测试认证

汉思底部填充胶的第三个核心优势体现在其卓越的可靠性和全面的认证保障上，确保产品在各种极端环境下稳定运行：

-机械强度提升：固化后，汉思底部填充胶的剪切强度可达18MPa（Al-Al），为焊点提供强大的机械锚固作用。在BGA封装测试中，使用汉思底部填充胶的芯片抗跌落性能提升3倍以上，有效防止了便携设备因意外跌落导致的焊点断裂。

-环境耐受性验证：产品通过“双85”（85℃85%RH）及温度循环（-50至125℃）等严苛测试。例如，华为认证要求通过500小时双85测试，汉思HS700系列在此条件下仍保持完好，未出现分层或开裂。这种可靠性使汉思胶水能够胜任汽车引擎舱等高温高湿环境的应用需求。

-全面认证保障：汉思拥有ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系认证，所有产品均通过SGS的RoHS、HF、REACH及7P检测，部分产品还满足汽车电子的AEC-Q200标准。这些认证为用户提供了全面的品质保证，特别适合对安全性要求极高的医疗设备和汽车电子领域。

三、产品系列与应用场景

1多元化产品矩阵

汉思针对不同封装需求和行业应用，开发了全系列的底部填充胶产品，每款产品都针对特定场景进行了优化：

- HS700系列：作为汉思的基础旗舰产品，HS700系列专为通用型BGA、CSP和Flip Chip设计，平衡了性能与成本。该系列产品具有高流动性和优异的返修性，填充饱满度超过80%，剪切强度达18MPa，在消费电子领域表现出色。HS700系列已逐步替代乐泰等国际品牌，成为性价比极高的国产选择。

- HS711：针对高端计算和先进封装需求开发，特别适用于AI芯片、HPC（高性能计算）和2.5D3D封装。HS711具有行业领先的流动速度（比竞品快20%），能在大型薄芯片上实现完全覆盖。其无PFAS配方符合最严格的环保要求，同时具备低收缩率和高断裂韧性，有效解决大尺寸芯片的翘曲问题。

- HS703：专为汽车电子设计的耐高温、抗振动型产品。该系列在热循环性能上表现突出，耐温范围达-50~150℃，满足车规级可靠性要求。HS703还针对汽车传感器等特殊应用开发了抗化学腐蚀配方，能抵御机油、燃油和清洁剂的侵蚀。

2行业应用案例

汉思底部填充胶凭借其卓越的性能和可靠的品质，已广泛应用于多个高科技领域：

-消费电子领域：在智能手机、平板电脑等便携设备中，汉思底部填充胶显著提升了BGA芯片的抗跌落性能。某领先手机厂商采用HS700系列后，其产品通过1.5米多角度跌落测试的良率提升40%，返修率降低60%。在摄像头模组封装中，汉思的围坝胶与底部填充胶协同作用，保护微细金线免受外力损伤。

-汽车电子应用：汉思HS703应用于新能源汽车的电机控制器和电池管理系统，成功通过相关测试。在-40℃至125℃的温度循环测试中，使用汉思底部填充胶的ECU模块保持零故障，优于行业平均水平。其耐振动性能也得到验证，在50G加速度振动测试中，焊点完好率100%。

- AI与数据中心：面对AI芯片的高热密度挑战，汉思HS711支持台积电CoWoS等2.5D先进封装工艺。在某国际大厂的AI加速模块中，HS711成功填充了40mm×40mm大尺寸芯片下的微间隙，实现零空洞填充，并通过了3，000次-55至125℃的温度循环测试。

四、市场价值与未来趋势

1市场竞争力与客户价值

汉思底部填充胶在激烈的市场竞争中展现出显著的差异化优势，为客户创造多重价值：

-国产替代加速：在中美科技竞争加剧的背景下，汉思凭借HS700和HS711等高性能产品，逐步替代乐泰（Henkel Loctite）等国际品牌。与进口产品相比，汉思在保持同等可靠性的同时，价格降低20-30%，交货周期缩短50%，为国内芯片企业提供了稳定可控的供应链保障。汉思已与中芯国际、长电科技等国内主要封测厂建立合作，支持中国半导体产业的国产化进程。

-定制化服务能力：汉思提供“1V1研发团队”支持，针对客户的特殊需求调整胶水配方。例如，为某手机厂商开发了低黏度版本（1000cps）以适应超细间距封装；为汽车雷达模块设计了高导热配方（1.5WmK）。这种深度定制服务缩短了客户产品开发周期，平均新品导入时间减少30%。

-综合成本优化：汉思通过材料创新帮助客户降低综合生产成本：快速固化特性减少能耗30%；高流动性降低不良率（空洞率0.1%）；可返修设计使贵重基板重复利用率达90%。某通信设备制造商采用汉思方案后，单线年节约成本超过200万元。

2技术创新与未来方向

面对半导体封装技术的快速发展，汉思底部填充胶持续创新，瞄准未来技术需求：

-先进封装适配：随着Chiplet（小芯片）和3D堆叠封装成为行业趋势，汉思正在开发新一代超低粘度（500cps）底部填充胶，以适配3μm以下的微凸点间距。同时，针对晶圆级封装（WLP）需求，汉思的预涂布型非流动性底部填充胶（NLUF）已进入测试阶段，可直接在晶圆上涂布，大幅提高生产效率。

-材料体系升级：汉思与中科院、复旦大学等研究机构合作，开发高导热（2WmK）和低介电常数（Dk2.5）的纳米改性胶水，满足5G毫米波芯片和功率半导体的特殊需求。另一创新方向是开发自修复型底部填充胶，可在微裂纹产生时自动修复，进一步延长产品寿命。

-绿色制造转型：响应全球环保趋势，汉思全面推进无卤素、无PFAS配方，所有产品均符合欧盟最新环保指令。同时，汉思通过工艺优化减少固化能耗30%，并采用生物基原料替代石油衍生物，减少碳足迹，推动半导体行业的可持续发展。

总结

汉思底部填充胶凭借材料创新、工艺适配性及可靠性保障三位一体的综合优势，已成为芯片封装领域提升可靠性的理想选择。从基础HS700系列到面向未来的HS711，汉思产品矩阵全面覆盖消费电子、汽车电子、AIHPC等高端领域，在抗跌落性、热应力管理和长期可靠性方面表现卓越。

随着先进封装技术向3D集成、Chiplet架构演进，汉思依托产学研协同开发体系，持续推动底部填充胶在流动性能、热机械特性和环保安全方面的升级。其国产化替代进程不仅降低了供应链风险，更以定制化服务和成本优化能力赋能中国半导体产业的自主创新。在“为芯片而生”的理念指引下，汉思有望在科创板上市的助力下，进一步巩固其在全球封装材料市场的领先地位。