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DAF膠膜（Die Attach Film）詳解

DAF膠膜，全稱芯片粘接薄膜（Die Attach Film），又稱固晶膜或晶片黏結(jié)薄膜，是半導體封裝中的關(guān)鍵材料，用于實現(xiàn)芯片（Die）與基板（Substrate）或框架（Lead Frame）之間的高性能、高可靠性連接。這種連接直接決定了器件的機械強度、導熱性能和長期可靠性。

在芯片粘接技術(shù)體系中，DAF屬于粘接法中的先進形式。粘接法主要使用高分子樹脂（如環(huán)氧樹脂）作為粘接劑，包含流體狀的固晶膠（DAP）或銀漿（Ag epoxy）通過點膠工藝施加，適用于傳統(tǒng)封裝，以及固態(tài)薄膜狀的DAF。DAF以其更高的工藝精度和一致性，尤其在超薄芯片封裝中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。相比之下，焊接法雖導電導熱性優(yōu)異，但高溫可能帶來熱應力損傷；低溫封接玻璃法則工藝復雜、成本高，應用較少。

DAF的核心優(yōu)勢：

優(yōu)異的粘接強度；

良好的導熱性（尤其含高導熱樹脂層時）；

精細的膨脹系數(shù)控制（CTE Control）；

更高的工藝精度與一致性（相比點膠）；

簡化工藝流程（集成背磨減薄與晶粒粘合）；

更高的封裝可靠性；

這些特性使其成為存儲芯片（Memory）、先進封裝（如Fan-Out, 3D IC）以及小型化/薄型化芯片封裝的理想選擇。

DAF的關(guān)鍵功能主要體現(xiàn)在兩個方面：首先是切割固定功能。在晶圓切割（Dicing）前，DAF被貼附于晶圓背面。進行切割時，DAF與晶圓一同被切割分離，確保切割后的芯片（晶粒）仍牢固粘貼在m膜上，有效防止芯片散亂。其次是芯片粘接功能，切割完成后，將帶有DAF的芯片吸附取下并放置到基板或框架上，通過加熱加壓使DAF軟化熔融并固化，從而實現(xiàn)芯片與基板的永久性粘接。

其典型層狀結(jié)構(gòu)通常包含：與芯片背面粘接并提供保護的第一膠面；作為核心功能層、提供粘接力、導熱性及CTE控制的高導熱樹脂層；提供機械支撐、填充和保護線路作用的中間層或支撐層（具體結(jié)構(gòu)因產(chǎn)品而異）；以及與基板粘接的第二膠面。需要注意的是，標準DAF通常為絕緣體，部分特殊類型的導電DAF可能在第二膠面包含銅金屬化鍍層以增強導電性。

DAF特別適用于半切割工藝（Dicing Before Grinding, DBG）或隱形切割工藝（Stealth Dicing Before Grinding ,SDBG），是實現(xiàn)超薄晶粒（厚度<100μm，甚至<50μm）減薄的關(guān)鍵支撐材料。

DAF的制造工藝主要包括：

原材料準備： 精選高純度樹脂（環(huán)氧為主）、導熱填料、助劑等；

混合涂布： 按配方混合，均勻涂布在基材（如離型膜）上；

干燥固化： 精確控制溫度時間，去除溶劑/水分，實現(xiàn)部分固化（B-Stage）；

切割/分條： 將大片薄膜切割成符合晶圓尺寸要求的卷材或片材；

整個制造過程的關(guān)鍵控制點在于涂布均勻性、干燥溫度曲線、厚度精度、切割尺寸精度以及原材料質(zhì)量；

在關(guān)鍵工藝控制要點上，DAF貼附晶圓（Wafer Lamination）技術(shù)相對成熟，借鑒了Dicing tape貼附經(jīng)驗，通常問題較少。真正的難點在于芯片貼裝時的氣泡控制（Die Bond Void Control），尤其在大尺寸芯片貼裝時，容易在DAF與芯片或基板界面產(chǎn)生空洞（Void），嚴重影響導熱和粘接可靠性。

主要對策包括：

保壓處理（Pressure Oven）： 貼片后，在加熱條件下施加一定壓力并保持適當時間。原理可能是熔融態(tài)DAF在壓力下將氣泡擠出，接著施加高壓使小氣泡溶解/均勻分散于DAF中；

真空脫泡（Vacuum Debubbling）： 使用真空設備（真空烤箱）在特定工藝階段（如貼片前或貼片后固化前）去除材料內(nèi)部和界面氣體。

此外，模壓后正壓處理（Post-Molding Pressure Treatment）也是一種重要手段，即在塑封（Molding）后進行加壓處理，使芯片、DAF、基板和塑封料各層材料接觸更緊密，消除可能因模塑收縮產(chǎn)生的微間隙，從而提高界面結(jié)合強度。

根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2024-2028年中國固晶膜（DAF膜）市場行情監(jiān)測及未來發(fā)展前景研究報告》顯示，全球DAF市場的主要供應商包括昭和電工材料（Showa Denko Materials）、韓國AMC、漢高（Henkel Adhesives）、LG化學、古河電工（Furukawa）、日東電工（Nitto Denko）、日本富士星（Fujifilm），以及中國的德邦科技、蘇州凡賽特材料等。當前競爭格局顯示，日本企業(yè)在DAF膜的技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造和商業(yè)化方面整體處于全球領先地位。

審核編輯 黃宇