
今天,耐科装备首台压缩成型封装设备(C-Molding)正式装车交付给客户。
随着人工智能和算力中心产业蓬勃发展,半导体封装装备作为产业链关键环节,其价值愈发凸显。耐科装备始创于 2005 年,是上交所科创板上市的高新技术企业(股票代码688419),深耕半导体封装装备研发、制造与服务领域逾二十年。依托“新技术、高质量、快交付、优服务”获得良好口碑。今年又获得长电、通富、华天和ATX的优秀供应商奖杯,并携手 Infineon、Nexperia、ASE、ST和TI 等国际品牌的长期合作。对于半导体行业来说,这不仅意味着一台设备的交付,更代表着国产先进封装装备又在高精度封装领域迈出了进口替代的实质性一步。随着 AI 芯片、Chiplet、多芯片堆叠以及晶圆级、面板级先进封装需求的爆发,压缩成型(C-Molding)技术正在迎接已经到来的快速增长期。
那么,C-Molding 究竟是什么?它为什么会在近几年迅速受到行业关注?相比传统封装工艺,它又解决了哪些关键问题?
下面,我们就从 C-Molding 的工艺原理、设备结构以及行业应用几个方面,简单聊聊这项先进封装技术。
如果把半导体封装比作给芯片“穿衣服”,那么 C-Molding(Compression Molding,压缩成型)就是如今先进封装领域中最重要的一种塑封工艺技术。
对于很多非半导体行业的人来说,封装似乎离日常生活十分遥远。但实际上,我们每天接触的手机、电脑、新能源汽车甚至 AI 服务器,都离不开它。而随着 AI 芯片和Chiplet(小芯片拼接)等先进封装的快速发展,C-Molding 技术的应用正越来越广泛。
C-Molding 到底是什么?

如果用最容易理解的方式来形容,它有点像做月饼或者华夫饼时的“压模”。传统封装更像“打胶”,是将加热后的封装材料通过类似针筒的方式高速注入模具之中。而 C-Molding 则不同,它更像先把材料均匀铺好,再利用模具缓慢加热并整体压合,使材料自然覆盖在芯片表面。
这种差异看似不大,但对于今天高精度产品的封装来说,“温柔”反而变得十分关键。
传统的 Transfer Molding(转注成型)技术已经十分成熟,成本也较低,因此长期占据市场主流。然而进入 AI 芯片时代后,芯片结构正在发生巨大变化。如今行业中大量出现的 AI GPU、HBM 高带宽存储以及 Chiplet 多芯片集成,都让芯片封装变得前所未有地复杂。
现在的先进封装,更像是在一个极小空间里搭建一座高速立交桥。芯片面积越来越大,内部连接越来越密集,而传统高速注塑工艺的问题也逐渐暴露出来。材料在高速流动过程中容易对内部结构产生冲击,导致产品质量问题。这些问题都会直接影响芯片良率和长期可靠性。
C-Molding 开始迅速成为先进封装的重要方案。
尤其是在晶圆级封装和面板级封装中,它的重要性更加明显。过去的封装更多针对单颗芯片进行处理,而现在行业越来越倾向于直接在整片晶圆甚至大尺寸面板上完成封装。例如 12 英寸晶圆以及更大尺寸的 Panel 面板,面积远远超过传统封装尺寸。随着面积增大,传统注塑工艺会因为材料流动距离过长而出现压力不均、温度不均以及填充不完整等问题,最终导致封装缺陷。

而 C-Molding 的优势就在于它采用的是整体压覆方式。材料在整个表面同时受压,因此更加适合大面积先进封装,也更容易实现高平整度和高可靠性。
C-Molding解决的核心问题
在先进封装行业中,有两个问题始终让工程师十分头疼,一个是“翘曲”,另一个是“空洞”。
所谓翘曲,可以简单理解为封装后的产品发生了弯曲。由于芯片、基板和塑封材料在加热与冷却过程中热胀冷缩程度不同,整个封装结构就可能像受热后的金属片一样产生变形。如果翘曲严重,后续贴装就会变得困难,焊点甚至可能开裂,严重时还会导致芯片损坏。
相比之下,C-Molding 由于压力分布更加均匀,材料流动更加平缓,因此能够有效降低内部应力,对翘曲控制也更加优秀。
另一个问题则是空洞。传统高速注塑时,空气很容易残留在封装材料内部,形成肉眼难以察觉的微小气泡。这些空洞会影响芯片散热和长期可靠性,严重时甚至可能导致内部失效。
因此,C-Molding 设备通常会在压合前先进行真空处理,把空气和湿气提前抽走,从而大幅减少空洞的产生。这也是为什么先进封装设备中,真空系统已经成为极为关键的一部分。
C-Molding设备结构
从设备结构来看,C-Molding 并不只是简单的一台压机,而是一整套高精度系统的协同工作。
首先是供料系统。C-Molding 使用的材料通常是 EMC(环氧塑封料),可能以颗粒、粉末甚至固态胶膜形式存在。设备需要非常精准地控制材料数量和摆放位置,因为材料过多会导致溢胶,而材料不足又无法完全覆盖芯片。
其次是模具与压力系统。这部分相当于整台设备的核心。设备必须精确控制温度、压力以及压合速度,既要让材料充分流动和固化,又不能对内部脆弱结构造成损伤。尤其在先进封装中,超薄晶圆、微凸点以及高密度互连结构都非常脆弱,而封装面积越大,压力均匀控制的难度也会呈指数级增加。
最后则是真空与辅助系统。除了抽除空气与湿气之外,现代 C-Molding 设备还会加入离型膜、自动脱模以及自动清洁等功能,从而保证产品不粘模、表面平整,并满足大规模自动化量产需求。
C-Molding:先进封装的隐形基石

随着 AI 芯片尺寸不断增大,C-Molding 面临的技术挑战也越来越高。特别是在大尺寸先进封装中,如何让封装后的产品始终保持极高平整度,已经成为设备厂商竞争的重要方向。因为即使只有非常微小的变形,或者 TTV(Total Thickness Variation,厚度一致性) 指标无法达到极高的一致性,都会直接影响后续多芯片集成与高密度互连工艺的对位精度和最终良率。为了实现更稳定的大尺寸封装,高端设备正在不断提升温度均匀性与压力控制能力,通过更精密的热管理将 TTV 控制在微米级,从而降低封装过程中的热变形问题。
虽然普通消费者很少直接接触“C-Molding”这个词,但它实际上已经深刻影响着我们的日常生活。智能手机之所以能够越来越轻薄,背后离不开更先进的封装工艺;新能源汽车中的功率芯片需要承受更高温度,同样依赖高可靠性的塑封技术;而 AI 服务器中的高性能芯片,更是高度依赖先进封装才能实现超高算力。
可以说,进入 AI 与 Chiplet 时代之后,封装已经不再只是简单地“给芯片包上一层塑料”。它正在逐渐变成决定芯片性能、成本与可靠性的关键环节。
而 C-Molding,正是这场先进封装升级浪潮中的重要基础技术之一。展望未来,耐科装备将持续深耕先进封装赛道,以技术创新驱动产业升级,全力助推中国半导体产业自主可控进程。