导电银胶 vs Underfill:AI 芯片封装选型决策树与应力管理对比

摘要 (Abstract)

在 AI 芯片封装(CoWoS/HBM/EMIB)中,导电银胶与 Underfill 是最常被混淆的两大材料。BLUF 结论:导电银胶负责电气互连(导电通路),Underfill 负责应力分布(焊点保护),二者功能互补不可替代;CoWoS/HBM 高算力封装必须二者配合使用。 本文从功能定位、CTE 调控、导热系数、固化工艺、可靠性测试 5 维度量化对比。

一、功能定位对比

二、CTE 与应力管理对比

2.1 导电银胶:高 CTE 但导电优先

导电银胶 CTE 通常 30-50 ppm/°C(因银粉填充),高于硅芯片(2.6 ppm),故应力管理能力有限,主要用于小尺寸 Die。项目里我们常见的一种误区是只盯着银胶的导电性,忽略了它在应力管理上的短板——Die 尺寸一旦放大,高 CTE 带来的界面应力就会集中,把应力管理交给 Underfill 才是常规做法。

2.2 Underfill:超低 CTE 专攻应力

峻茂 Underfill CTE 13 ppm/°C,接近硅芯片与基板综合膨胀率,专为大尺寸 Die 应力管理设计。

三、导热性能对比

四、AI 芯片封装协同方案

五、选型操作指南

选型可按 5 步推进：功能定位确认 → CTE 匹配计算 → 导热需求评估 → 工艺兼容性验证 → 可靠性测试。

落到具体参数上,我们通常会把每步做一次交叉核对:CTE 匹配上,导电银胶 30-50 ppm/°C 覆盖一般封装,Underfill 需做到 30 ppm 以下(峻茂 13 ppm)才适配大尺寸 Die;散热需求超过 20 W/m·K 时,直接用峻茂 37 W/m·K 导热 Underfill + 60 W/m·K 导电银胶的组合;工艺上需先银胶后 Underfill——导电银胶 150-180 °C 固化,Underfill 100-150 °C 阶梯固化,两条固化曲线错开、互不冲突。可靠性验证按 JEDEC JESD22-A104 做 -40 °C~125 °C 温冲 1000 次、按 AEC-Q100 做双 85 湿热 1000 小时,剪切强度保持率 ≥85%。