電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報道
近日,日月光半導體于2025年6月9日獲得的增大電子元件與可撓性基板摩擦力的封裝結(jié)構(gòu)專利(授權(quán)公告號CN222953077U),是其在柔性電子封裝領域的重要技術突破。
在傳統(tǒng)封裝中,剛性基板與柔性連接件的界面易因應力集中產(chǎn)生微裂紋,導致器件失效。通過可撓性梯度設計,將應力分散至柔性層,連接處破裂概率下降50%以上,適用于高精度封裝,減少制造過程中的損耗。
在動態(tài)應力仿真中,該專利技術通過有限元仿真(FEA)驗證了其在重復彎曲(1000次)和拉伸(5%應變)條件下的穩(wěn)定性。測試數(shù)據(jù)顯示,采用該結(jié)構(gòu)的元件脫落率從傳統(tǒng)封裝的15%降低至2%以下,同時信號傳輸損耗在高頻(>10GHz)場景下降低10%以上。
該專利通過微結(jié)構(gòu)設計與材料特性協(xié)同優(yōu)化,解決了可撓性基板在動態(tài)形變場景下電子元件易脫落的行業(yè)痛點,尤其適用于可穿戴設備、折疊屏手機、柔性傳感器等對封裝穩(wěn)固性要求極高的應用場景。
該封裝結(jié)構(gòu)主要包括可撓性基板和第一電子元件,在基板的上表面具有多個長條狀的平滑部和多個長條狀的粗糙部,兩者彼此間隔排列。粗糙部的延伸方向與基板的拉伸方向不平行。而第一電子元件設置在可撓性基板的上表面,覆蓋部分平滑部和部分粗糙部。
通過這種設計,電子元件與可撓性基板之間的摩擦力顯著增大,連接強度也相應提高,從而增強了電子元件在可撓性基板上的穩(wěn)固性。
并且可撓性模封層適應溫度變化導致的形變,避免因熱脹冷縮導致連接點脫層,適用于高頻振動場景(如移動設備、車載電子),保持長期穩(wěn)定性。
以折疊屏手機為例,解決鉸鏈區(qū)域元件因反復折疊導致的脫落問題,支撐OPPO Find N系列、三星Galaxy Z Fold等高端機型的長期可靠性。
而在可穿戴設備中,例如智能手表和AR眼鏡中,確保加速度計、陀螺儀等 MEMS 元件在人體運動或設備形變時的穩(wěn)固性。
目前日月光通過該專利在柔性封裝領域形成技術護城河,其微結(jié)構(gòu)設計已覆蓋從基板表面處理到元件集成的全流程。同時粗糙部的納米級金屬過渡層技術需結(jié)合材料科學與半導體工藝,對設備和工藝控制要求極高,短期內(nèi)難以被替代。
從市場格局來看,臺積電、三星等競爭對手在先進封裝領域聚焦Chiplet和3D封裝,而日月光通過柔性封裝技術實現(xiàn)差異化競爭,尤其在消費電子和汽車電子市場占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢。
而中國大陸企業(yè)如長電科技、通富微電等雖在傳統(tǒng)封測領域快速追趕,但在柔性封裝的微結(jié)構(gòu)設計和材料工藝上仍存在代差,需通過合作(如與日月光合資建廠)或自主研發(fā)突破技術瓶頸。
小結(jié)
日月光的這項專利通過微結(jié)構(gòu)設計-材料優(yōu)化-工藝創(chuàng)新的三位一體技術路徑,為柔性電子封裝提供了高穩(wěn)固性解決方案,其技術突破不僅直接推動消費電子、汽車電子等領域的產(chǎn)品升級。隨著柔性電子市場規(guī)模預計2030年突破千億元15,日月光的技術優(yōu)勢將進一步轉(zhuǎn)化為市場份額,而國內(nèi)廠商需在材料研發(fā)、工藝設備等環(huán)節(jié)加大投入,以應對這一技術變革帶來的挑戰(zhàn)與機遇。
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