文章从集成电路先进封装技术的发展对 LEMC 的性能需求、组成与结构设计、LEMC 的研究与开发等角度阐述了 LEMC 在扇出型晶圆级封装(FOWLP)以及高带宽存储器(HBM)中的应用进展。
LEMC为Molding工艺辅材，通过Molding设备对晶圆、芯片、器件等进行塑封，与固态EMC的Molding工艺类似。在先进封装工艺中，LEMC常用于FOWLP、2.5D、3D封装的MUF工艺中，利用LEMC的流动性直接挤压填充于高密度倒装芯片内部，不使用常规的underfill底填工艺，具有可中低温固化、低翘曲、模塑过程无粉尘、低吸水率及高可靠性等优点。
一、先进封装对LEMC的性能需求
在FOWLP封装中，LEMC与固态EMC相比，具有以下优势：
1)LEMC在成型温度下具有更优的流动性。这种高流动性保障了品圆尺寸模具中树脂的均匀流动，使大面积批量成型成为可能；2)有利于降低封装体的曲度。LEMC由反应性高的树脂成分构成，可在较低温度下固化，从热应力角度考虑，对大面积成型后的翘曲控制也有好处；3)良好的可靠性。与固体 EMC 相比，LEMC 不会产生灰尘，因此在RDL过程中发生多余物的可能性较低。以上原因使得LEMC 作为可适用于 FOWLP 压缩成型工艺的封装材料而被广泛使用。
近期，FOWLP 封装技术以及 HBM 产品的成功应用极大地推动了 LEMC 的发展。归纳起来，先进封装技术对 MR-MUF 型 LEMC 的性能需求主要体现在如下几个方面:
1)适宜的工艺粘度以保障在封装工艺操作过程中具有出色的流动性。在成型过程中，LEMC的粘度明显低于固体环氧树脂。然而，由于高填料含量，LEMC 往往在施胶过程中具有很高的粘度，这需要采用特定的点胶技术，以使高粘度流体能够集成在全自动压缩成型机中。LEMC的粘度值一般不超过 1000 Pa·s。随着填料含量的增加，CTE 降低，而粘度增加。因此，在成型过程中，必须使用平衡良好的材料才能使粘度低于1000 Pa's的临界值:
2)成型温度下优良的流动性以实现窄间距(<20mm)的填充。LEMC 在成型过程中，良好的流动性可减少由于封装成型过程中填料堵塞而造成的流痕等不良现象的发生,尤其是在芯片与压缩机模具间的间距较小的时候;
3)良好的低温固化性(≤100 ℃):
4)固化物具有低热膨胀系数(CTE)和低热阻(高热导率)以防止封装体由于热应力而产生翘曲等。
目前国际上主流 LEMC 制造厂商对材料的性能需求如下图所示：
二、LEMC研究进展
（1）LEMC 组成与设计
为了满足先进封装工艺的应用需求，LEMC 通常使用低粘度的液态环氧树脂、酸酐类固化剂等组分。下表给出了目前液体环氧树脂与液体固化剂的典型商业化品种。目前主流 LEMC 主要是基于表中所述液体环氧树脂、酚醛或酸酐固化剂而开发的。填料方面，球型硅微粉填料的粒子尺寸、分布及形状均会影响填充后的粘度特性，而填料的表面处理也会对粘度特性产生很大影响。
（2）LEMC在FOWLP中的应用
LCMUF作为一种先进的液体成型技术，与标准的毛细管底填(CUF)方法相比工艺过程更为简化，可一次性地是实现窄间隙填充以及半导体芯片包封。这相对于传统的CUF 依靠毛细作用将液体底填料注入芯片空隙中可显著简化工艺复杂程度以及提高封装效率。
（3）LEMC在HBM中的应用
MR-MUF工艺则是采用液态的LEMC将芯片和芯片之间的空间进行填充并进行热固化，从而一次性完成芯片间的粘贴工程。MR-MUF工艺的核心难点在于堆叠芯片过程中，由于LEMC固化物与硅基芯片间的热膨胀系数差异而产生的热翘曲问题，以及芯片中间部位的空隙难以填充的问题。LEMC 由日本Namics公司与SK海力士共同开发，两家公司于2023 合作申请了“硅通孔用模塑型底填料”的发明专利。采用MR-MUF工艺制造的 HBM3 产品成功搭载于英伟达的 H100 型GPU芯片上，其技术成熟度已得到批量生产的验证。
随着 FOWLP 封装技术以及 HBM 产品的不断迭代,相应的 LEMC 封装材料的研发也逐步向着低温固化、超低翘曲、耐高温、高热导率、高流动性等方向不断发展。目前面临的主要问题是如何解决随着 HBM 产品中芯片堆叠数目的进一步增加而带来的因应力与厚度造成的翘曲问题。这需要研制开发具有更优综合性能的 MR-MUF 型封装材料。
内容来源于参考文献，如有侵权请联系作者删文！
参考文献：
[1]肖思成，李端怡，任茜，等.液体环氧塑封料的应用进展[J].电子与封装,2025,25(11):110201
