本文来自微信公众号“半导体产业纵横”，由半导体产业纵横（ID:ICVIEWS）综合。
2022年全球半导体封装材料市场达261亿美元。
国际半导体产业协会日前发布最新《全球半导体封装材料展望报告》。报告称，受新型电子创新需求强劲的推动，到2027年，全球半导体封装材料市场预计将达到298亿美元，复合年增长率(CAGR)为2.7%，较2022年的261亿美元收入有所增长。
高性能应用、5G、人工智能(AI)以及异构集成和系统封装(SiP)技术的采用，对先进封装解决方案的需求日益增长。新材料和工艺的发展使芯片具有更高的晶体管密度和更高的可靠性，也有助于市场的增长。
报告联合发布方TechSearch International总裁兼创始人Jan Vardaman表示：“随着新技术和应用推动对更先进、更多样化材料的需求，半导体封装材料行业正在发生重大变化。电介质材料和欠填充材料的进步推动了对扇入扇出晶圆级封装（FLOWP）、倒装芯片和2.5D/3D封装的强劲需求。新的衬底技术，如硅中间层和使用RDL（再分配层）的有机中间层，也是封装解决方案的关键增长动力。与此同时，对具有更精细特征层压板的研究将随着用于堆积基板的玻璃芯的发展而继续进行。”
半导体封装材料包含什么？
半导体封装是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。整个封装流程需要用到的材料主要有芯片粘结材料、陶瓷封装材料、键合丝、引线框架、封装基板等。
1、粘结材料
粘结材料是采用粘结技术实现管芯与底座或封装基板连接的材料,在物理化学性能上要满足机械强度高、化学性能稳定、导电导热、低固化温度和可操作性强的要求。在实际应用中主要的粘结技术包括银浆粘接技术、低熔点玻璃粘接技术、导电胶粘接技术等。
2、封装基板
封装材料主要起到保护芯片与连接下层电路板的作用。完整的芯片是由裸芯片与封装体组合而成,封装基板能够保护、固定、支撑芯片。
封装基板通常可以分为有机、无机和复合等三类基板,在不同封装领域各有优缺点。有机基板介电常数较低且易加工,适合导热性能要求不高的高频信号传输;无机基板以陶瓷为支撑体,耐热性能好、布线容易且尺寸稳定性,但是成本和材料毒性有一定限制;复合基板则是根据不同需求特性来复合不同有机、无机材料。
3、陶瓷封装材料
陶瓷封装材料是电子封装材料的一种,用于承载电子元器件的机械支撑、环境密封和散热等功能。相比于金属封装材料和塑料封装材料,陶瓷封装材料具有耐湿性好,良好的线膨胀率和热导率,在电热机械等方面性能极其稳定,但是加工成本高,具有较高的脆性。
4、引线框架及键合材料
引线框架作为集成电路的芯片载体,是一种借助于键合材料(金丝、铝丝、铜丝)实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接,形成电气回路的关键结构件,它起到了和外部导线连接的桥梁作用,绝大部分的半导体集成块中都需要使用引线框架,是电子信息产业中重要的基础材料。
引线框架用铜合金大致分为铜一铁系、铜一镍一锡系、铜一铬系、铜一镍一锡系(JK--2合金)等,三元、四元等多元系铜合金能够取得比传统二元合金更优的性能。
半导体材料产业位于集成电路产业链上游，是整个行业的根基。材料的品质将直接影响集成电路产品性能。因此半导体关键材料的稳定供应与半导体制造企业生产活动高度相关，对半导体市场及整个产业的发展也将产生决定性的影响。就中国市场来看，先进封装材料市场较为分散，中国企业在键合丝、环氧塑封料、引线框架市场中具备一定影响力，国产化率水平较高，但是在封装基板、芯片粘结材料方面与国际领先企业差距依然较大。
