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【原创】从指纹模组到TGV封装:低温互连浆料的粉体调控与量产路径
中国粉体网 2026/11/9 17:16:55 点击 2379 次
导读作为封装环节的核心功能材料,低温烧结银、铜浆料的导电性能、烧结适配性、长期可靠性,直接决定终端器件的良率与服役寿命。

中国粉体网讯  随着AI算力需求爆发,Chiplet先进封装、TGV玻璃基板技术进入加速落地周期,叠加消费电子指纹模组等场景的持续渗透,低温导电互连材料的市场需求与性能要求同步提升。作为封装环节的核心功能材料,低温烧结银、铜浆料的导电性能、烧结适配性、长期可靠性,直接决定终端器件的良率与服役寿命。而浆料性能的底层支撑,在于微纳金属粉体的粒径、形貌、表面特性的精准调控。

 

两大场景驱动低温互连材料性能升级

 

当前低温导电互连材料的需求增长,主要来自两大终端赛道的技术迭代。

 

在消费电子领域,指纹识别模组已成为智能终端的标配功能,其封装工艺受限于模组内元器件的耐温阈值,必须采用低温固化/烧结的导电互连材料。这类场景对浆料的低温烧结活性、附着力、导电稳定性及印刷精度均有严苛要求,是低温银浆的核心量产应用场景。

 

在先进封装领域,AI算力提升推动Chiplet架构普及,TGV(玻璃通孔)技术凭借玻璃基板的高频低损耗、高平整度优势,成为下一代高密度封装的重要技术路线。高深径比的玻璃通孔填孔,对互连浆料的流动性、颗粒堆积密度、烧结收缩率提出了更高要求——传统浆料极易在通孔内部形成空洞,或因收缩率过高导致界面开裂,是制约TGV技术规模化应用的材料瓶颈之一。

 

与此同时,银基互连材料成本高企,行业持续探索铜基材料替代路径,但铜粉易氧化、烧结收缩大、空气环境下烧结可靠性不足等问题,始终是产业化落地的核心卡点。

 

粉体精准调控:低温互连浆料的性能底层逻辑

 

低温互连浆料的性能差异,根源在于金属粉体的本征特性。中科纳通围绕微纳银、纳米铜粉体,从粒径级配、形貌调控、表面改性三个维度开展精准调控,系统性优化浆料的综合性能。

 

在粒径级配方面,通过不同粒径颗粒的科学配比,提升浆料固化后的颗粒堆积密度,既可以优化导电通路的连续性,也能有效降低烧结过程中的体积收缩,减少TGV填孔等场景的空洞与开裂风险。

 

在形貌调控方面,结合不同应用场景的工艺特点,匹配球形、片状等不同形貌的粉体组合,平衡浆料的印刷适性、导电性能与烧结活性,适配丝网印刷、填孔涂布等不同工艺路径。

 

在表面改性方面,针对粉体分散性与烧结活性做定向优化:通过表面修饰改善粉体在有机载体中的分散稳定性,避免浆料存储与使用过程中发生团聚;针对铜粉易氧化的痛点,通过表面包覆结构阻断氧化路径,同时调控烧结起始温度,匹配不同的低温工艺窗口。

 

从量产到前沿:两大场景的技术实践

 

依托粉体调控的技术积累,中科纳通在消费电子与先进封装两个方向均形成了落地成果与技术储备。

 

面向指纹模组场景,公司开发的低温烧结银浆料已实现稳定量产,通过优化粉体烧结活性与浆料配方体系,可在低温工艺条件下实现致密的烧结连接,满足指纹模组的导电性能、附着力与可靠性要求,已完成客户端的批量验证与导入,形成了成熟的量产解决方案。

 

面向TGV先进封装场景,公司重点攻关烧结铜基互连材料,围绕铜粉抗氧化、低收缩两大核心问题开发对应技术路径,同时针对高深径比通孔填孔的共性难题,从粉体粒径分布、浆料流变性能入手优化填孔能力,重点破解填孔空洞控制、界面结合强度提升、长期可靠性保障三大技术难点,为TGV封装的材料国产化提供技术支撑。

 

批次稳定性:国产材料规模化的关键一环

 

从实验室样品到大规模量产,批次稳定性是国产互连材料必须跨过的门槛。中科纳通结合量产实践,建立了从原料入厂、粉体制备、浆料复配到成品检测的全流程质控体系,通过标准化工艺管控缩小批次间性能波动,提升产品一致性。

在行业看来,低温烧结互连材料的国产替代,不能只停留在实验室性能达标,更要通过全流程的精细化管控实现量产端的稳定交付,才能真正助力半导体与电子封装产业链的供应链自主可控。

 

2026年11月12日,中国粉体网将在江苏·苏州举办“2026半导体与电子用高纯金属粉体技术大会”。届时,我们邀请到中科纳通(苏州)电子新材料有限公司总经理范晔出席本次大会并作题为《微纳银/铜粉体精准调控:低温烧结互连材料开发及其在指纹模组与TGV先进封装中的应用》的报告,范晔总经理将结合指纹模组低温银浆的量产实践与TGV先进封装的技术探索,分享微纳银/铜粉体的粒径级配、形貌调控与表面改性技术,解析低温互连材料的量产稳定性管控与国产化落地路径。



嘉宾简介:

范晔,南京理工大学功能纳米与软物质材料专业博士,历任苏州阿特斯阳光电力科技有限公司、嘉兴阿特斯光伏技术研究院电池研发部门高级工程师,现任中科纳通(苏州)电子新材料有限公司苏州研发部总监、总经理,负责导电银胶的应用推广及客户技术服务,在微纳金属粉体制备调控、低温互连浆料开发与量产落地方面积累了丰富的一线经验。

 

参考来源:
中科纳通官网、中国粉体网

 

(中国粉体网编辑整理/留白)

注:图片非商业用途,存在侵权请告知删除!

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