DAF胶膜（Die Attach Film）详解

DAF胶膜，全称芯片粘接薄膜（Die Attach Film），又称固晶膜或晶片黏结薄膜，是半导体封装中的关键材料，用于实现芯片（Die）与基板（Substrate）或框架（Lead Frame）之间的高性能、高可靠性连接。这种连接直接决定了器件的机械强度、导热性能和长期可靠性。
在芯片粘接技术体系中，DAF属于粘接法中的先进形式。粘接法主要使用高分子树脂（如环氧树脂）作为粘接剂，包含流体状的固晶胶（DAP）或银浆（Ag epoxy）通过点胶工艺施加，适用于传统封装，以及固态薄膜状的DAF。DAF以其更高的工艺精度和一致性，尤其在超薄芯片封装中展现出显著优势。相比之下，焊接法虽导电导热性优异，但高温可能带来热应力损伤；低温封接玻璃法则工艺复杂、成本高，应用较少。
DAF的核心优势：
·优异的粘接强度；
·良好的导热性（尤其含高导热树脂层时）；
·精细的膨胀系数控制（CTE Control）；
·更高的工艺精度与一致性（相比点胶）；
·简化工艺流程（集成背磨减薄与晶粒粘合）；
·更高的封装可靠性；
这些特性使其成为存储芯片（Memory）、先进封装（如Fan-Out, 3D IC）以及小型化/薄型化芯片封装的理想选择。
DAF的关键功能主要体现在两个方面：首先是切割固定功能。在晶圆切割（Dicing）前，DAF被贴附于晶圆背面。进行切割时，DAF与晶圆一同被切割分离，确保切割后的芯片（晶粒）仍牢固粘贴在m膜上，有效防止芯片散乱。其次是芯片粘接功能，切割完成后，将带有DAF的芯片吸附取下并放置到基板或框架上，通过加热加压使DAF软化熔融并固化，从而实现芯片与基板的永久性粘接。
其典型层状结构通常包含：与芯片背面粘接并提供保护的第一胶面；作为核心功能层、提供粘接力、导热性及CTE控制的高导热树脂层；提供机械支撑、填充和保护线路作用的中间层或支撑层（具体结构因产品而异）；以及与基板粘接的第二胶面。需要注意的是，标准DAF通常为绝缘体，部分特殊类型的导电DAF可能在第二胶面包含铜金属化镀层以增强导电性。
DAF特别适用于半切割工艺（Dicing Before Grinding, DBG）或隐形切割工艺（Stealth Dicing Before Grinding ,SDBG），是实现超薄晶粒（厚度<100μm，甚至<50μm）减薄的关键支撑材料。
DAF的制造工艺主要包括：
·原材料准备： 精选高纯度树脂（环氧为主）、导热填料、助剂等；
·混合涂布： 按配方混合，均匀涂布在基材（如离型膜）上；
·干燥固化： 精确控制温度时间，去除溶剂/水分，实现部分固化（B-Stage）；
·切割/分条： 将大片薄膜切割成符合晶圆尺寸要求的卷材或片材；
整个制造过程的关键控制点在于涂布均匀性、干燥温度曲线、厚度精度、切割尺寸精度以及原材料质量；
在关键工艺控制要点上，DAF贴附晶圆（Wafer Lamination）技术相对成熟，借鉴了Dicing tape贴附经验，通常问题较少。真正的难点在于芯片贴装时的气泡控制（Die Bond Void Control），尤其在大尺寸芯片贴装时，容易在DAF与芯片或基板界面产生空洞（Void），严重影响导热和粘接可靠性。
主要对策包括：
·保压处理（Pressure Oven）： 贴片后，在加热条件下施加一定压力并保持适当时间。原理可能是熔融态DAF在压力下将气泡挤出，接着施加高压使小气泡溶解/均匀分散于DAF中。
·真空脱泡（Vacuum Debubbling）： 使用真空设备（真空烤箱）在特定工艺阶段（如贴片前或贴片后固化前）去除材料内部和界面气体。
此外，模压后正压处理（Post-Molding Pressure Treatment）也是一种重要手段，即在塑封（Molding）后进行加压处理，使芯片、DAF、基板和塑封料各层材料接触更紧密，消除可能因模塑收缩产生的微间隙，从而提高界面结合强度。

根据新思界产业研究中心发布的《2024-2028年中国固晶膜（DAF膜）市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示，全球DAF市场的主要供应商包括昭和电工材料（Showa Denko Materials）、韩国AMC、汉高（Henkel Adhesives）、LG化学、古河电工（Furukawa）、日东电工（Nitto Denko）、日本富士星（Fujifilm），以及中国的德邦科技、苏州凡赛特材料等。当前竞争格局显示，日本企业在DAF膜的技术研发、生产制造和商业化方面整体处于全球领先地位。