中国粉体网讯 2025年5月13日,由中国粉体网与密友集团有限公司联合主办的“第四届半导体行业用陶瓷材料技术大会”在江苏昆山成功举办!大会期间,中国粉体网邀请到多位业内专家学者做客“对话”栏目,就先进陶瓷在半导体行业的应用与技术现状及发展趋势等进行了访谈交流。本期为您分享的是中国粉体网对中国电子科技集团公司第二研究所高级工程师陈晓勇的专访。
中电科第二研究所高级工程师陈晓勇作精彩报告:《LTCC和HTCC在半导体封装中面临的机遇与挑战》
中国粉体网:请陈老师介绍一下中电科二所。
陈老师:中国电子科技集团公司第二研究所成立于1962年,目前隶属中电科装备子集团。中电科二所是专业从事电子专用设备研发、制造、工艺开发及智能制造集一体的国家级研究所。核心产品包括半导体先进封装装备、第三代半导体装备、微组装封装装备及多层陶瓷基板制造、真空热工装备及智能制造系统解决方案。经过60余年的发展,中电科二所立足自主装备,积极与产业融合,形成了独具特色的高端智能制造和工艺技术系统集成的能力,为半导体等行业客户提供优质服务。
中国粉体网:请问陈老师,LTCC与HTCC两种共烧技术各自的优势是什么,应用方向有何不同?
陈老师:LTCC和HTCC都属于多层共烧陶瓷。LTCC烧结温度低,在850℃~900℃,采用金、银等优良导体,可以实现RCL、滤波器等无源集成,更适用于高频高速、高集成度、小型化等应用场景;而HTCC烧结温度较高,1580℃~1800℃,采用熔点更高的钨导体,具备更高的烧结密度、热导率和机械强度,更适于高热、高湿、高震动等特殊条件下的气密性和高可靠性封装。
中国粉体网:请问陈老师,中电科二所在电子封装方面雄厚实力体现在哪些方面?
陈老师:中电科二所从2001年开始进入微组装设备领域,经过了多年的技术迭代和市场检验,打造出了贴片机、引线键合机、平行缝焊机等行业明星产品。在2006年,业务拓展到多层陶瓷基板制造设备领域,先后打造了机械打孔机、印刷机等拳头产品,通过在基板制造工艺方面的积累和能力提升,逐渐形成了整线设备贯通能力和基板制造能力。在2015年,开展智能装备研发,向智能制造领域延伸,具备数字化车间系统集成能力。中电科二所最终打造的是一条装备+工艺+智能制造发展新模式。
中国粉体网:请问陈老师,目前陶瓷封装面临的机遇和挑战分别有哪些?
陈老师:在摩尔定律速率放缓的趋势下,与SoC相比,SiP异质集成的优势越发凸显,SiP陶瓷封装发展空间更大;随着电子封装系统集成度的不断提高,系统散热成为考虑的首要问题,高导热电绝缘陶瓷封装成为解决散热问题的理想方案之一;在中美科技力量博弈的大背景下,国产替代成为自主可控产业发展的新引擎,将给国内陶瓷封装企业带来巨大市场机遇。未来陶瓷封装大有可为。
挑战与机遇并存。在以先进封装为代表的新一轮科技革命浪潮的推动下,包括陶瓷封装在内的传统封装市场份额受到不小的冲击。塑封代替陶封,抢占了一部分陶封市场份额。另外SiP陶瓷封装I/O接口需要实现从毫米级到芯片几十微米尺度之间的过渡互联,对陶瓷封装工艺能力极限来讲,这是一项严峻的挑战。
中国粉体网:请问陈老师,LTCC与HTCC未来的技术发展方向分别有哪些?
陈老师:对于LTCC来讲,国产化尤其是金银混合体系会不断趋于成熟,逐步从验证转向批产。另外LTCC低成本化一定是未来的主要趋势,包括国产全银化镀体系和铜基,在未来3~5年有望实现量产。
HTCC微孔尺寸将从100μm向下延伸到80μm、50μm和30μm,微孔成型及填充、高密度微细线条印刷和高精度层间堆叠将成为未来的技术研究重点。HTCC导体金属低阻化,高导热HTCC陶瓷的研制,LTCC、HTCC和薄膜异质异构混合集成,这些将成为未来重要的技术发展方向。
(中国粉体网/山川)
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