2022年全球半導體封裝材料市場達261億美元。

國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會日前發(fā)布最新《全球半導體封裝材料展望報告》。報告稱，受新型電子創(chuàng)新需求強勁的推動，到2027年，全球半導體封裝材料市場預計將達到298億美元，復合年增長率(CAGR)為2.7%，較2022年的261億美元收入有所增長。

高性能應用、5G、人工智能(AI)以及異構集成和系統(tǒng)封裝(SiP)技術的采用，對先進封裝解決方案的需求日益增長。新材料和工藝的發(fā)展使芯片具有更高的晶體管密度和更高的可靠性，也有助于市場的增長。

報告聯(lián)合發(fā)布方TechSearch International總裁兼創(chuàng)始人Jan Vardaman表示：“隨著新技術和應用推動對更先進、更多樣化材料的需求，半導體封裝材料行業(yè)正在發(fā)生重大變化。電介質(zhì)材料和欠填充材料的進步推動了對扇入扇出晶圓級封裝（FLOWP）、倒裝芯片和2.5D/3D封裝的強勁需求。新的襯底技術，如硅中間層和使用RDL（再分配層）的有機中間層，也是封裝解決方案的關鍵增長動力。與此同時，對具有更精細特征層壓板的研究將隨著用于堆積基板的玻璃芯的發(fā)展而繼續(xù)進行?！?/p>

半導體封裝材料包含什么？

半導體封裝是指將通過測試的晶圓按照產(chǎn)品型號及功能需求加工得到獨立芯片的過程。整個封裝流程需要用到的材料主要有芯片粘結材料、陶瓷封裝材料、鍵合絲、引線框架、封裝基板等。

1、粘結材料

粘結材料是采用粘結技術實現(xiàn)管芯與底座或封裝基板連接的材料,在物理化學性能上要滿足機械強度高、化學性能穩(wěn)定、導電導熱、低固化溫度和可操作性強的要求。在實際應用中主要的粘結技術包括銀漿粘接技術、低熔點玻璃粘接技術、導電膠粘接技術等。

2、封裝基板

封裝材料主要起到保護芯片與連接下層電路板的作用。完整的芯片是由裸芯片與封裝體組合而成,封裝基板能夠保護、固定、支撐芯片。

封裝基板通?？梢苑譃橛袡C、無機和復合等三類基板,在不同封裝領域各有優(yōu)缺點。有機基板介電常數(shù)較低且易加工,適合導熱性能要求不高的高頻信號傳輸;無機基板以陶瓷為支撐體,耐熱性能好、布線容易且尺寸穩(wěn)定性,但是成本和材料毒性有一定限制;復合基板則是根據(jù)不同需求特性來復合不同有機、無機材料。

3、陶瓷封裝材料

陶瓷封裝材料是電子封裝材料的一種,用于承載電子元器件的機械支撐、環(huán)境密封和散熱等功能。相比于金屬封裝材料和塑料封裝材料,陶瓷封裝材料具有耐濕性好,良好的線膨脹率和熱導率,在電熱機械等方面性能極其穩(wěn)定,但是加工成本高,具有較高的脆性。

4、引線框架及鍵合材料

引線框架作為集成電路的芯片載體,是一種借助于鍵合材料(金絲、鋁絲、銅絲)實現(xiàn)芯片內(nèi)部電路引出端與外引線的電氣連接,形成電氣回路的關鍵結構件,它起到了和外部導線連接的橋梁作用,絕大部分的半導體集成塊中都需要使用引線框架,是電子信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎材料。

引線框架用銅合金大致分為銅一鐵系、銅一鎳一錫系、銅一鉻系、銅一鎳一錫系(JK--2合金)等,三元、四元等多元系銅合金能夠取得比傳統(tǒng)二元合金更優(yōu)的性能。

半導體材料產(chǎn)業(yè)位于集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上游，是整個行業(yè)的根基。材料的品質(zhì)將直接影響集成電路產(chǎn)品性能。因此半導體關鍵材料的穩(wěn)定供應與半導體制造企業(yè)生產(chǎn)活動高度相關，對半導體市場及整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也將產(chǎn)生決定性的影響。就中國市場來看，先進封裝材料市場較為分散，中國企業(yè)在鍵合絲、環(huán)氧塑封料、引線框架市場中具備一定影響力，國產(chǎn)化率水平較高，但是在封裝基板、芯片粘結材料方面與國際領先企業(yè)差距依然較大。

審核編輯 ：李倩