ETFE薄膜材料成半导体先进封装优选的缘由？

我们一直在讲ETFE薄膜能用于先进封装，但很多人并不了解其应用到底解决了哪些问题？卡蓓特新材料科技作为ETFE薄膜全套技术解决方案的供应商，今天就详细介绍一下ETFE 薄膜材料成半导体先进封装优选的缘由？

半导体先进封装选用ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）薄膜作为塑封工艺的载膜，主要是为了解决一系列传统材料无法应对的挑战。简单来说，ETFE薄膜因其卓越的耐高温性、化学稳定性、机械强度和释放性能，成为先进封装（如Fan-Out WLP、2.5D/3D IC等）中临时键合与解键合（Temporary Bonding & Debonding）工艺的理想选择。

我们详细分解它到底具体解决了哪些问题：

1. 极端高温下的尺寸稳定性和完整性（解决热失效问题）

问题：先进封装采用环氧模塑料（EMC）进行塑封，其工艺温度非常高（通常高达180°C-220°C甚至更高）。传统的载膜，如PET或PEN，在这个温度下会严重软化、收缩、变形甚至分解，导致晶圆翘曲（Warpage）失控、引线扭曲、最终造成良率暴跌。

ETFE的解决方案：ETFE的熔点约为260°C，连续使用温度可达180°C。它在塑封高温下能保持优异的机械强度和尺寸稳定性，像一个坚固的“临时底座”，牢牢支撑住超薄的晶圆，防止其在高压高温的塑封过程中发生移动或变形。

2. 耐受苛刻的化学腐蚀（解决化学腐蚀和污染问题）

问题：环氧模塑料（EMC）本身在固化前具有一定的化学腐蚀性。如果载膜被腐蚀，会导致：薄膜本身降解、脆化，失去保护作用。污染物释放并扩散到模具或晶圆表面，造成电路腐蚀或污染，导致器件失效。在后续的解键合环节，被腐蚀的薄膜可能无法完整剥离，造成碎片或残留。

ETFE的解决方案： ETFE是氟聚合物，具有极其优异的化学惰性。它能抵抗绝大多数强酸、强碱和有机溶剂的侵蚀，对EMC成分有天然的免疫力，从而确保了塑封过程的洁净度，防止化学污染。

3. 实现洁净的释放（解决脱模难题）

问题：塑封完成后，需要将封装好的晶圆从载膜上取下（解键合）。如果薄膜的粘附力不合适，要么会在过程中提前剥离（粘结失败），要么会粘得太紧无法干净地分离，导致晶圆破裂或有胶残留。

ETFE的解决方案： ETFE表面能低，具有天然的不粘性和疏油性。通过与特定类型的、设计用于高温的临时键合胶配合使用，可以在高温塑封时提供足够的粘附力，而在完成后（通过激光、机械或热滑移等方式）又能实现洁净、完整的界面分离，且无残留。这是其作为“释放层”的核心价值。

4. 匹配低介电常数（Low-k）材料的需求（解决层间介质损伤问题）

问题：先进芯片内部大量使用机械强度低、脆性大的低介电常数（Low-k）材料来减少互联延迟。在塑封过程中，如果载膜和晶圆之间的应力不匹配，产生的机械应力会传递到晶圆内部，导致Low-k层出现微裂纹（micro-crack）或分层（delamination）。

ETFE的解决方案： ETFE薄膜具有良好的机械性能和应力缓冲能力。当与合适的胶水组合时，可以形成一个应力匹配的缓冲系统，有效地吸收和分散塑封产生的机械和热应力，保护脆弱的Low-k介质层和微凸块（microbump）不受损伤。

5. 适应超薄晶圆处理（解决碎片和翘曲问题）

问题：先进封装通常需要将晶圆减薄到100μm甚至50μm以下。如此薄的晶圆就像一张玻璃纸，自身毫无支撑强度，极易翘曲和破碎。在塑封这种高压过程中，如果没有一个刚性的载体支撑，根本无法进行。

ETFE的解决方案： ETFE载膜系统（包括薄膜和键合胶）为超薄晶圆提供了一个临时的刚性支撑体。它将柔性的超薄晶圆“锁定”在一个平坦、坚固的平台上，使其能够像标准厚度晶圆一样进行搬运、塑封和传输，极大地减少了碎片风险，控制了翘曲。

在半导体先进封装向着更高密度、更薄厚度、更复杂结构发展的过程中，塑封成为了一个关键且充满挑战的步骤。ETFE薄膜凭借其综合的耐热、化学、机械和释放性能，成为了支撑这一工艺得以实现的基础材料之一，直接关系到最终产品的良率、可靠性和性能。虽然成本高于传统聚合物，但其带来的价值使其成为高端封装不可替代的选择。

卡蓓特新材料科技（苏州）有限公司是一家以ETFE薄膜技术为核心的企业，公司拥有进口流延设备以及涂布设备。公司制造基地紧邻上海，坐落于风景秀丽的苏州太仓。公司聚焦于高分子薄膜材料、氟材料薄膜的研发、生产、推广、销售，致力于为多领域客户提供中高端薄膜产品、配套技术服务、及整体的解决方案。公司产品广泛应用于半导体、LED、航空航天、太阳能光伏、医疗、建筑和电气等行业。

ETFE离型膜