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正文
摘要
本文介绍了半导体封装中常用的胶水种类，包括Die Attach、Underfill、Globe Top和Semi-Encapsulation。不同胶水的应用场景和价格差异需要在封装过程中进行明确。其中，Underfill是汽车电子行业的主要胶水，而先进半导体应用主要使用胶膜及Wafer Level Underfill。
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芯片封装分为一级和二级封装，其中一级封装包括LED、传统和先进半导体封装，二级封装包括板级和PCV板封装。传统半导体有三种封装形式，封装使用胶水包括DA胶和包封胶，塑封颗粒为一种涂层。市场上主流的塑封颗粒厂商为日立和住友。半导体封装分类较为复杂，先进封装分为Fan-in和Fan-out，倒装有不同归属。
1.芯片封装分为一级封装和二级封装。一级封装包括LED封装、传统半导体封装和先进半导体封装。先进半导体封装包括倒装、圆精级封装和CST。
2.传统半导体有三种封装形式，封装流程在Modeling之前工序完全一致。Die Attach（芯片贴装）封装流程包括：1）使用粘片胶将芯片粘于基板上，通过金片或者铜线将芯片与基板连接；2）进行涂层后针对BGA等封装形式进行粘球，将小型吸球粘在芯片背面；3）针对QSP、QSN以及SOIC等具有管脚的类型，下部将进行清洁与电镀；4）针对倒装工艺，使用Underfill胶完成倒装工艺。
3.封装使用胶水包括Die Attach胶和包封胶。DA胶分为导电和不导电胶两种，不导电DA胶包括导热胶，为高导热材料。DA封装在粘接吸球时使用锡膏和助焊剂等胶黏剂。
4.包封胶应用场景包括Coating（涂层）、Dam&Fill（筑坝）、Globe Top、Smart Card（智能卡）以及Gap-Fill（填沟）。
5.清洗剂属于胶黏剂。封装在使用清洗剂后，进行电镀。
6.塑封颗粒为一种涂层，形态为黑色小园粒。早期汉高供应塑封颗粒，目前市场上主流的塑封颗粒厂商为日立和住友等日本厂商。
7.半导体封装分类较为复杂，先进封装分为Fan-in和Fan-out。部分分类方式中，倒装属于传统半导体；部分分类方式中，倒装属于先进封装的Fan-in。
Wire Bond市场分为高端市场与低端市场，高端市场包括BGA与QFN，低端市场使用DA胶包括导电胶与非导电胶，DA胶均价为1.5美元/克。
1.Wire Bond（引线键合）市场分为高端市场与低端市场，高端市场包括BGA与QFN，低端市场包括QFP、SOFC以及更为低端的产品。高端市场封装多应用于处理器级别芯片，而低端市场封装均带有管脚，需要进行焊接操作。
2.高端芯片使用胶水较为昂贵，低端芯片使用胶水主打性价比。Wire Bond在Modeling工艺之前，使用胶水包括Die Attach与包封胶。BGA封装为最高端方式，QFN次之。低端芯片均为功能性芯片。
3.低端市场使用Die Attach胶水包括导电胶（ECA）与非导电胶。早期汉高出品导电胶价格为2美元/克，国产与日产部分导电胶产品价格为1+美元/克。针对导电胶而言，10×10毫米芯片用胶量为3-5毫克，用胶量较小。部分芯片针对胶水设置最高用胶量与厚度限制。
4.单位面积用胶量存在翻倍的可能性，此类用胶针对行业为热管理与汽车，消费电子行业用量较小。
5.低端市场使用非导电胶为功能性胶水。非导电胶包括导热胶与韧性较好的胶水。非导电胶价格低于导电胶，导电胶含有银等金属。
6.芯片尺寸不同，用胶量不同，但单位面积用胶量基本相同。
7.用胶量较大的行业为热管理与汽车，消费电子行业用量较小。
硅胶与Underfill胶是包封胶的两种类型，硅胶价格高，Underfill胶价格低，底填工艺多使用Underfill胶。马克与陶氏道康宁是硅胶生产厂家，硅胶价格为6元/毫升，用量为5-10毫克。最便宜的包封胶为Conformal Coating，价格为1,000元/升，三防胶作用为保护电子器件。Globe Top and Coating价格为6-10元/毫升，Semi-Encapsulation价格为10+元/毫升。
1.包封胶分为Underfill（环氧底填胶）与硅胶，硅胶的价格略高，Underfill胶的价格略低。底填工艺较多使用Underfill，Underfill应用于封装步骤。硅胶Die Attach价格与其他Die Attach胶水一致。
2.市场上，生产硅胶的厂家包括马克与陶氏道康宁。硅胶价格为6元/毫升。10×10毫米芯片硅胶用量为5-10毫克，其存在一定厚度。Wire Bond使用的底填胶与倒装使用的底填胶为同一类胶水，用途与部分属性有所不同。
3.早期汉高在硅胶行业有所涉及，效果不佳。
4.Encapsulation（包封）包括Coating、Underfill与Modeling Compound。最便宜的包封胶为Conformal Coating（三防胶），三防胶特征为防水与气密性好。Conformal Coating的价格为1,000元/升。
5.三防胶作用为保护电子器件，对可耗性与柔韧性要求较低。
6.Globe Top and Coating指代包裹银行卡与电子元器件的胶水，价格为6-10元/毫升。半导体行业使用Semi-Encapsulation，应用于芯片基板、垫脚以及减小压力。由于此类胶水具有应对应力的可靠性要求，价格较高，价格为10+元/毫升。
Underfill是Incap中价格最高的胶水，应用场景分为Package Level和Wafer Level，价格分别为20-35元/毫升和100元/毫升。包封胶用量较Die Attach胶水高3-4倍，售卖方式为30-50毫升/袋。MC封装为半导体外部封装，Modeling Compound价格为300-500元/千克，市面上应用的大多数为住友与日立生产。
1.Underfill的应用等级分为Package Level和Wafer Level，价格分别为20-35元/毫升和100元/毫升。Underfill为Incap中价格最高的胶水。
2.Package Level胶水无法接触电路与芯片，接触到封装完成的半导体产品（IC）。Wafer Level胶水需接触电路与贴片，工艺较为精细。
3.针对相同尺寸芯片而言，包封胶用量高于DA胶，包封胶售卖方式为30-50毫升/袋。包封胶工艺无法接触芯片，接触到封装完成的半导体（FA）。倒装工艺使用BGA较多，芯片尺寸为20×20毫米，较少为10×10毫米。针对20×20毫米元器件，包封胶用量较Die Attach胶水高3-4倍。针对包封胶而言，用途不同，用量差异较大。
4.在胶水应用过程中，三防胶针对整个芯片进行全覆盖，采用喷涂方式，用量较大，价格便宜。针对10×10毫米元器件，三防胶用量为20-40毫克。大部分Incap胶水密度为1克/升。
5.Globe Top和Semi-Encapsulation作用于芯片内部，作用为保护芯片内部的金线或者铜线。针对10×10毫米的元器件而言，Globe Top和Semi-Encapsulation用量为10毫克，Underfill用量为10-20毫克。
6.传统半导体均需进行Modeling工艺，Modeling Compound（MC）封装为半导体外部封装。针对要求较高的芯片，Globe Top和Semi-Encapsulation封装工艺于Modeling Compound之前进行。Modeling Compound价格低，为300-500元/千克。
7.包封胶用量较Die Attach胶水高3-4倍，用途不同，用量差异较大。
半导体封装过程中，一级封装应用的胶水包括Globe Top、Semi-Encapsulation、Underfill和Modeling Compound；Die Attach应用比例为100%，Globe Top应用比例<10%，Semi-Encapsulation应用比例为5%，Package Level Underfill应用比例为10-20%；后续封装工艺分为包封胶、倒装工艺和BGA，应用的材料包括助焊剂、锡膏和清洗剂。
1.在半导体封装过程中，一级封装应用的胶水包括Globe Top、Semi-Encapsulation、Underfill和Modeling Compound。其中，Globe Top的应用场景为提升芯片的稳定性、固定以及电磁屏蔽；Semi-Encapsulation的应用比例为5%；Package Level Underfill的应用比例为10-20%。针对传统半导体行业，Die Attach的应用比例为100%，Globe Top的应用比例为<10%。
2.半导体后续的封装工艺分为3种。其中，包封胶应用于特定芯片，与二级封装关联度较高。针对一级封装，三防胶应用极少。一级封装使用胶水为包括Globe Top、Semi-Encapsulation、Underfill以及Modeling Compound。
3.Globe Top的应用场景为芯片保护，具体包括提升芯片稳定性、固定以及电磁屏蔽。Globe Top均应用于传统半导体封装过程中。汉高marketing部门存在半导体封装相关的图表。
4.针对包封胶而言，Underfill出货量占比70%，其他胶水出货量占比30%。Underfill在半导体封装过程中应用较多。Underfill与Globe Top应用场景存在重叠，例如银行卡等。Globe Top包含Dam&Fill（筑坝）与Gap-Fill（填沟）。
5.传统半导体中，Die Attach应用比例为100%，Globe Top应用比例<10%，Semi-Encapsulation应用比例为5%，Package Level Underfill应用比例为10-20%。Wafer Level属于先进半导体。此外，传统半导体封装需使用Modeling Compound。
6.在Modeling工艺后，半导体封装的工艺分为3种。一是倒装工艺，主要使用Underfill；二是BGA（球状列装芯片），种植锡球过程中，应用的材料为助焊剂与锡膏（Solder Paste）；三是针对存在管腿的半导体，需使用清洗剂，后续进行电镀处理。
7.Globe Top的应用比例<10%，Semi-Encapsulation的应用比例为5%。Package Level Underfill的应用比例为10-20%。Die Attach应用比例为100%。这些胶水在传统半导体封装中应用较多。
8.半导体封装过程中应用的材料包括助焊剂、锡膏和清洗剂。其中，助焊剂和锡膏用于BGA的种植锡球过程中。清洗剂用于存在管腿的半导体后续进行电镀处理。
汉高在中国芯片封装行业中占据15%的市场份额。Die Attach占据70%，Underfill占据15%，其他胶水占据15%。Die Attach导电胶价格稳定，国产其他胶水价格较汉高便宜20-30%。汽车封装应用的工艺为焊锡胶与导热胶，NCU应用的胶水为焊锡胶、导热胶以及三防胶。汽车使用的芯片数量为3+万片/辆。
1.中国芯片封装行业的市场规模为100+亿元，汉高占据的市场份额为15%。就整个中国市场而言，Die Attach占据70%，Underfill占据15%，其他胶水占据15%。
2.半导体行业价格相对稳定，国内厂商的出现导致胶水价格有所下降。针对传统半导体而言，Die Attach与Underfill工艺较为简单，国内厂商参与度较高。早期国内厂商对Die Attach与Underfill的价格有所冲击。各大国产胶水厂商员工中，汉高前员工占比60-70%。Die Attach导电胶价格较为稳定，国产其他胶水价格较汉高便宜20-30%。
3.Die Attach导电胶含有银粉，银金属价格较为稳定。精细银粉为国际厂商生产，签订排他协议，国内厂商没有议价权。
4.汽车芯片封装中应用较多的工艺为焊锡胶与导热胶。导热胶分为导热硅脂、导热垫片以及Gap-Fill。导热胶应用方式为将导热胶凝结为树脂，在板间与芯片间起到导热作用。Underfill不属于二级封装。一级封装与二级封装中存在模糊的概念为SIP。SIP含义为将小块芯片放置在PCB板上进行封装，形成系统。Underfill不应用于汽车芯片二级封装，应用于传统半导体与SIP。
5.自动驾驶与座舱使用SOC芯片组装应用的胶水为Package Level Underfill，价格与传统芯片Package Level Underfill价格相同，用量有所不同。Underfill用量与控制器的尺寸相关。应用场景不同，控制器尺寸差异较大。
6.NCU应用胶水为焊锡胶、导热胶以及三防胶。单辆汽车使用的芯片数量为3+万片/辆。汽车芯片使用较多的胶水为焊锡胶、导热胶以及Conformal Coating，此外胶带与涂料应用较多。
7.针对汉高而言，Die Attach份额占据70%，Underfill份额占据15-20%，其他份额占据10-15%。针对整个中国市场而言，Die Attach份额占据70%，Underfill份额占据15%，其他份额占据15%。早期国内厂商对Die Attach与Underfill的价格有所冲击。
8.Die Attach导电胶价格较为稳定，国产其他胶水的价格较汉高便宜20-30%。
汽车动力电池原材料包括密封胶与导电胶；二级封装市场Underfill价格为1,500-2,000元/升，焊锡胶价格为500元/千克；先进半导体应用较多胶水为Underfill与胶膜；胶膜应用较多的场景为Memory芯片。
1.汽车动力电池使用的原材料包括密封胶和导电胶。密封胶的作用是保证电池液不会渗漏，导电胶则用于导通电路。汽车行业胶水用量较大，价格较为便宜。
2.二级封装市场中，Underfill的价格为1,500-2,000元/升，可靠性要求较低，焊锡胶的价格为500元/千克。这些材料主要用于汽车动力电池的二级封装。
3.导热硅脂的价格根据导热系数的不同而有所不同。导热垫片的价格则是根据面积计算的。
4.先进半导体应用较多的胶膜包括Die Attach Film和Modeling Compound。Die Attach Film上下两个方向均有黏性，而Modeling Compound仅单个方向具有黏性。胶膜分为导电胶膜和不导电胶膜。未固化的胶水称为A stage，固化的胶水称为C stage，而胶膜则称为B stage，形态为半固化。
5.先进半导体在全球和中国市场中的市场规模占据半导体市场的比例为10%。先进半导体采用的胶水主要是Wafer Level Underfill和胶膜。胶膜应用较多的场景为Memory芯片，这些芯片由小型芯片应用胶膜层层堆叠。
6.Memory芯片是应用胶膜较多的场景之一。三星等电子厂商曾经缺乏Memory芯片。Wafer Level CSP是较为新型的封装模式，它能够节省空间，因此应用胶膜较多。
7.电池行业分为三类：新能源动力电池，即车用电池；纽扣电池，通常在消费类电子产品的模组中使用；手机和电脑黑色电池。
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