1 引言

环氧塑封料（EMC，Epoxy Molding Compound）以其高可靠性、低成本、生产工艺简单、适合大规模生产等特点，占据了整个微电子封装材料97％以上的市场。现在，它已经广泛地应用于半导体器件、集成电路、消费电子、汽车、军事、航空等各个封装领域。环氧塑封料作为主要的电子封装材料之一，在电子封装中起着非常重要的作用。随着芯片的设计业、制造业和封装业的发展，环氧塑封料也得到了快速的发展。封装技术的发展很好地带动了环氧塑封料的发展，特别是先进封装技术的快速发展为环氧塑封料的发展提供了巨大的发展空间和机遇，同时也给环氧塑封料的发展提出了很大的挑战。目前，满足超薄、微型化、高性能化、多功能化，低成本化、以及环保封装的要求，是当前环氧塑封料发展所面临的首要解决问题。

2 环氧塑封料的发展历程

早在20世纪中期，塑料封装半导体器件生产的初期，人们曾使用环氧、酸酐固化体系塑封料用于塑封晶体管生产。但是由于玻璃化温度（Tg）偏低、氯离子含量偏高等原因，而未被广泛采用。1972年美国Morton化学公司成功研制出邻甲酚醛环氧－酚醛树脂体系塑封料，此后人们一直沿着这个方面不断地研究、改进、提高和创新，也不断出现很多新产品。1975年出现了阻燃型环氧塑封料，1977年出现了低水解氯的环氧塑封料，1982年出现了低应力环氧塑封料，1985年出现了有机硅改性低应力环氧塑封料，1995年前后分别出现了低膨胀、超低膨胀环氧塑封料，低翘曲环氧塑封料等，随后不断出现绿色环保等新型环氧塑封料。直到2004年，江苏中电华威公司在国内率先成功研制了不含卤不含锑的绿色环保塑封料，并且能够满足无铅焊料工艺高温回流焊的性能要求，填补了国内空白。 随着环氧塑封料性能不断提高、新品种不断出现，产量也逐年增加。预计2005年全球环氧塑封料需求量将达16万吨左右，销售额将达到16亿美元左右。2005年国内环氧塑封料需求量将达到36000吨左右。

3 典型技术配方和制作工艺

3.1 环氧塑封料典型技术配方

如表1所示

3.2 环氧塑封料典型制造工艺

环氧塑封料的生产方法国际上以熔融混合挤出法最为普遍，其典型的制造工艺流程如图1所示。

图中说明如下：

①填料：②环氧树脂；③固化剂酚醛树脂；④固化促进剂；⑤偶联剂；⑥着色剂；⑦阻燃剂；⑧脱模剂；⑨改性添加剂。

4 国内环氧塑封料发展状况

国内环氧塑封料起步较晚，从80年代中后期才开始生产，当时仅是作坊式手工操作，年生产仅几十吨，真正大规模生产阶段从1992年开始，由江苏中电华威公司事实完成"八五"技术改造项目，引进国外第一条自动化生产线，年生产能力从几十吨一下提升到2000吨以上，实现了第一次跨越式发展。通过十几年的研究和发展，国内塑封料得到长足的发展，目前国内生产规模已达32000吨左右（仅江苏中电华威公司一家产销规模达12000吨），产品档次从仅能封装二极管、高频小功率管到封装大功率器件、大规模、超大规模集成电路，封装形式从仅能封装DIP到封装大面积DIP，以及表面封装用SOP、QFP/TQFP、 GA、BGA等，生产技术水平从5μm到3μm、2μm、1μm、0.8μm、0.5μm、0.35μm、0.25μm技术用，研制水平已达0.13μm－0.10μm。2004年，江苏中电华威公司又在国内率先成功开发出绿色环保塑封料，有KL－G200、KL－G450、KL－G650、KL－G750、KL－G800等系列环保塑封料，产品技术国内唯一国际先进，产品质量相当于国外同类产品。

另外，国内还有部分外资环氧塑封料生产厂家，由于他们依靠国外比较成熟的技术和先进的研发手段，以及强大的实力作为后盾，所以他们的产品主要处在中高档水平，主要应用于QFP、BGA、C 等比较先进的封装形式以及环保封装领域，基本上占据了国内大部分的中高端市场。

目前，国内环氧塑封料厂家总共有8家（包括外资），分别是江苏中电华威（现为汉高华威电子有限公司）、北京科化所、成都齐创、浙江新前电子、佛山亿通电子、浙江恒耀电子、住友（苏州）电子、长兴（昆山）电子，台湾长春和日立化成也已经分别在常熟和苏州建厂。现在，国内大规模生产技术能够满足0.35μm－0.25μm技术用，开发水平达到0.13μm－0.10μm，主要应用于SIP、DIP、SOP、PQFP、 GA等形式的封装。

随着国外各大封装厂商进军中国市场，纷纷在中国大陆建立封装、测试厂和基地，甚至研发中心。现在全球很多封测跨国公司都瞄准了中国巨大的封装和测试市场，不断地在中国大陆投资建厂，所以不久的将来中国将成为全球的封测基地。全球封装业的转移推动了国内封装业的快速发展，也带动了国内其他相关产业的发展，特别是封装设备和材料业的发展。吸引了不少国外塑封料厂商在华投资建厂，也推动和刺激了国内塑封料的飞速发展。

5 国外环氧塑封料发展状况

国外环氧塑封料由于起步比较早，投入也比较大，而且拥有强大的基础原材料作为支撑，所以技术发展的很快，也比较成熟。国外的环氧塑封料厂家基本上都有自己的研发中心，都具有自主开发的条件和实力，生产工艺和设计都很先进，都拥有先进的大规模生产线，包括国内的外资企业，所以他们的产品占据了大部分的中高端市场。

目前，国外环氧塑封料生产厂家主要集中在日本、美国、韩国、新加坡等国，主要有住友电木、日东电工、日立化成、松下电工、信越化学、东芝，Hysol、Plaskon、Samsung等，此外中国台湾地区也有一些规模可与国外企业相较的大厂，例如台湾长春等厂家。现在，环氧塑封料的主流产品是适用于0.35μm－0.18μm特征尺寸集成电路的封装材料，研究水平已经达到0.1μm－0.09μm，主要用于SOP、QFP、BGA、C 、MCM、SIP等形式的封装。

近年来，随着全球封装业不断向中国转移，中国也将成为世界主要的塑封料消费大国，还有国内外研发和生产成本的差异，都会促使国外塑封料厂商不断地向国内转移。

6 环氧塑封料的市场应用

环氧塑封料作为一种微电子封装材料，主要应用于半导体器件、集成电路芯片的封装。目前，国际上传统的TO、DIP封装类型的市场份额已经低于20％，先进的SO、PLCC、QEP、TAB等封装类型已经占据主导地位，市场份额超过60％；而BGA、C 、MCM、SIP等新兴封装类型正在逐步增长，预计到2010年市场份额将增长到30％，到2020年将成为主流封装形式。而中国主要封装类型还是TO、DIP、SIP、SOP等，虽然已经开始向SO、PLCC、QFP等中高档产品发展，但高端市场基本处于空白状态，发展的步伐还需加快。

值得一提的是环保塑封料的市场作用。现在，全球环保意识的提高，更加注重电子零组件的无铅（Lead Free）封装，也称为绿色封装（Green Package）技术研发。欧盟提议至2008年全面禁止使用电子含铅焊料，日本大厂也多在2004年至2005年，以无铅技术生产产品，两者意图通过限制性法令形成非关税障碍（Non－Tariffs Barrier），达到保护市场的目的。信息电子、半导体企业未来只有符合环保标准、法令，才能在全球高单价市场上，抢占头角，突破全球市场非关税障碍，提高国际竞争力。所以，全球的各大塑封料厂家都在开发环保塑封料上投入了大量的精力，如何研究和开发绿色环保塑封料已经成为全球塑封料产业的焦点问题。目前，绿色封装对塑封料的要求主要有两个方面：一是不含有传统溴/锑的卤化物阻燃剂，而且要达到UL94 V－0级标准；二是要满足无铅焊料工艺的260℃高温回流焊考核要求。经过研究人员的探索，寻找不含有传统溴/锑的卤化物阻燃剂的替代品已经不成问题，而且可以满足UL V－0的阻燃标准。但是，按照MSL－JEDEC的可靠性考核标准，必须要通过260℃的高温回流焊，在这种考核中往往会出现高温可靠性问题，所以很难通过MSL1：85℃/85％/168H＋IR REFLOW 260℃ 3Times这种一级考核，甚至MSL2：85℃/60％/168H＋IR REFLOW260℃3Times考核。应该说这是环保塑封料研究的难点问题，也会影响环保塑封料的市场推广和应用。另外，还有成本问题也将会影响和推迟环保塑封料的市场推广和应用，一般来说，环保塑封料的成本是同类普通产品成本的两倍以上，甚至十几倍，一般客户也很难接受这种高成本材料。因此，如何解决高温可靠性技术问题和降低成本是当前发展和推广环保塑封料的主要研究课题。

7 对多内环氧塑封料发展的思考

国内的环氧塑封料企业大部分都存在规模小、技术薄弱、生产线落后、研发手段落后、资金短缺等不足，产品也多半是中低档产品。只有江苏中电华威公司完全拥有较强的研发机构和团队，具有自主开发的条件和能力，而且拥有多条先进的现代化自动生产线，先进的设备和生产工艺，以及先进的测试考核设备和分析仪器。2005年，华威电子与汉高集团的牵手合作，强强联手，优势互补，更加提高了企业的综合竞争力，三年后汉高华威电子（Henkel－Huawei Electronics）将成为全球最大的塑封料供应商。但是，总体来说国内外的差距还有很大，要减少差距，我想还必须做好以下几项工作：（1）加大科技投入，包括人才培养、技术创新、新品开发、工艺设备改进以及市场开拓等逐步建立塑封料研发及其封装，检测中心，以提高和完善自身的研究设施和研发手段。（2）寻求国外合作，拓宽融资渠道，加强技术交流，外聘专家，甚至有职业经理人的加盟。华威电子和汉高的合作就是一个成功的典范。（3）加快配套基础原材料的发展，特别是环氧塑封料用新型高性能环氧树脂和球形硅微粉的发展，替代进口，改善目前基本上全靠进口的局面，关键原材料的国产化可以充分发挥国内的价格优势，以降低成本，提高产品的市场竞争力。（4）需要政府政策的支持和倾斜，因为塑封料属于高新技术产业的范畴，也是一种边缘科学技术，所以它的发展需要国家政策的支持，特别是像我们国家在塑封料的研究和开发上起步较晚，更需要国家这样一个大环境的影响和支持。

本文引用地址：http://www.newbonder.com/article/2006/1228/article_1359.html

责任编辑：