守护芯片稳定狂奔的“黑骑士”——低应力环氧塑封料
前言
从引领潮流的ChatGPT到轰动全球的Deepseek，从AI智能驾驶到宇树机器人的炫技舞蹈——这些令人惊叹的科技成果背后都指向一个共同的核心：芯片。随着算力需求不断攀升，芯片的性能提升已经进入“加速度时代”，常言道，“一代芯片需要一代封装”，当芯片升级的速度越来越快，承载它的封装材料——环氧塑封料（EMC）也必须同步进化。而在EMC的技术突破中，应力控制是决定封装可靠性和芯片性能上限的重要命题。今天，就让我们一探EMC低应力技术的奥秘，看看它如何保障封装的可靠性。
——飞凯材料科普小课堂
环氧塑封料（EMC）
环氧塑封料 EMC：芯片的“黑骑士”
环氧塑封料（EMC）是用于半导体封装的一种热固性化学材料，是由环氧树脂为基体树脂，以高性能酚醛树脂为固化剂，加入硅微粉等填料，以及添加多种助剂加工而成，主要功能为保护半导体芯片不受外界环境 （水汽、温度、污染等）的影响，并实现导热、绝缘、耐湿、耐压、支撑等复合功能。随着IC终端应用的创新和扩展，集成电路封装向小型化、高性能发展，基板承担的功能越来越多，要求越来越高。
集成电路的终端应用
低应力技术：提升封装可靠性
近几年，封装的发展速度远超以往。无论是更高算力的 AI 芯片，还是日益轻薄的移动终端，都在推动封装向更大尺寸、更高集成度和更薄化演进。芯片面积变大、层数变多、结构愈发精细，材料之间的热与力学差异也被放大。在这样的背景下，封装对材料的要求从“能用”升级为“好用、可靠”，而应力控制正成为其中最关键的一环。
也正因为如此，低应力对 EMC 的重要性被前所未有地凸显出来：应力过高时，封装容易产生翘曲、芯片开裂或焊点疲劳、界面开裂分层等问题，不仅影响良率，也影响终端产品在长期使用中的稳定性。
昆山兴凯：从源头解决“应力”问题
随着封装对材料的热稳定性和可靠性要求不断提升，“低应力”正在成为决定封装能否经得住高温工艺与长期使用的关键指标。面对这一现状，飞凯材料子公司昆山兴凯在环氧塑封料的低应力技术领域进行了前瞻布局，通过系统性的研发战略，在材料配方创新、工艺参数优化及客户端验证等多维度持续投入，对配方的原料方面进行深度剖析，致力于从源头解决问题。
通过优化树脂选型、精确控制复合填料级配以及界面调控等关键环节，昆山兴凯成功开发了具有自主知识产权的低应力、低吸湿环氧塑封料EK5600GHQT，在提升产品良率与可靠性方面取得显著成效。
EMC低应力分析鱼骨图
芯片在制造过程中常要经受高温工艺，如波峰焊，其峰值温度已提升至 280℃ 甚至更高。封装体在短短几秒内经历“浸入 260℃+ → 急速冷却”，这种骤热骤冷过程会产生极大的热应力。如果塑封料的应力过高，可能在高温冲击下产生裂纹，从而导致封装失效。同时，塑封料吸湿后在加热过程中会产生湿膨胀应力，进一步削弱界面结合力，增加分层和开裂的风险。
针对这些极端工况，昆山兴凯开发了EK5600GHBT低应力环氧塑封料。对比市场主流产品在MSL3后280℃、6秒浸锡条件下实现无分层的常规水平，EK5600GHBT在60℃，60%RH放置40小时后，仍可通过300℃、6秒的浸锡实验，有效模拟波峰焊过程对封装的热应力，显著降低高温加工过程中因温差或时间差引发的封装失效问题。
浸锡实验结果
目前，昆山兴凯已打造了从研发到量产的完整闭环，具备敏捷的定制开发能力，实现了配方的快速迭代与灵活定制。下列是EK5600GHBT和EK5600GHQT的相关特性数据，该系列环氧塑封料可确保封装组件无论在高温、高湿，还是强化学腐蚀的环境下，为封装提供稳定且长效的保护。
昆山兴凯产品特性总结
先进封装“新赛道”：昆山兴凯加速布局
在半导体产业进入材料创新的快速发展下，AI与新能源汽车等对芯片性能和功率效率的要求不断提高。先进封装技术通过更高密度的集成，实现了芯片性能的提升和尺寸的减小；同时，受益于下游需求的回暖和国产替代进程的加速，全球半导体产业链正在发生调整，中国企业有机会通过技术提升和产业布局，扩大在全球市场的份额。
因此，昆山兴凯的EMC产品也正从中低端应用向先进封装领域加速切换。
·高纯度、低吸湿、低应力、低翘曲
·高导热、低介电损耗（Low Dk/Df）
·支持三维集成（3D IC）、扇出型封装（Fan-out Packaging）和系统级封装（SiP）
昆山兴凯IC封装产品及布局
通过系统化研发和创新，昆山兴凯为先进封装在机械、热、电和化学方面的极端要求提供解决方案，推动半导体行业向高端化、智能化方向发展。
总结
环氧塑封料（EMC）在芯片加速发展的时代中，承担着不可替代的核心支撑作用。昆山兴凯二十多年来坚守为行业提供封装材料的解决方案的企业使命，从低应力到高纯度、高导热，再到先进封装系统化布局，确保封装材料始终与芯片发展“同频共振”。公司六大生产线均高效运转，持续为市场提供稳定产能，同时，预计2026年4月全自动化工厂的生产线正式投入使用，以技术创新与产品突破构筑起穿越周期的核心竞争力。
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参考文献：
《产业基础领域强基战略：中国集成电路材料领域的竞争与发展》
《大规模集成电路封装用环氧模塑料的制备工艺与性能优化研究》
《2023年先进封装产业链专题报告：环氧塑封料产业链迎风起》
《塑料器件回流焊与分层的研究》
《2024年中国先进封装行业研究报告》