日本老牌传动带制造商三井皮带公司(Mitsuboshi Belting)近期宣布,正将业务重心拓展至下一代电子封装领域,重点研发玻璃基板产品。该公司已展示出其利用自主研发的低温银浆料填充通孔(Via)的样品,并宣称该技术可实现高达1:20的深宽比,这一指标在行业内处于领先水平。
三井皮带长期以来以汽车内燃机用发电机皮带等核心产品为主营业务。然而,面对电动汽车(EV)普及带来的行业剧变,公司早在20多年前便产生了强烈的危机感,并由此开启了电子材料技术的研发之路。此前,公司已成功推出基于陶瓷基板的解决方案,通过铜浆料填充通孔并高温烧结形成镜面,广泛应用于激光二极管等散热要求高的场景。
此次进军玻璃基板领域,正是基于其在陶瓷工艺中积累的深厚经验。玻璃基板虽具有低热膨胀系数(CTE)和优异的尺寸稳定性,但在微细通孔形成及浆料填充方面存在极大挑战。为此,三井皮带瞄准高频半导体封装中的中介层(Interposer)应用,开发了独特的贯通玻璃孔(TGV)填充方案。
该方案的核心创新在于采用了低温烧结型浆料,刻意构建了多孔质结构的厚膜填充通孔。这种设计有效缓解了玻璃基材与填充金属之间的热应力,从而显著提升了封装产品的可靠性。在近期举办的第40届NEPCON Japan展会上,三井皮带展示了其玻璃及玻璃环氧基板的详细规格。
数据显示,其基板尺寸可达2×2×4.5英寸,厚度覆盖0.2至1.0毫米。虽然常规深宽比在1:10左右,但该公司技术已能稳定实现1:20的超高深宽比。在材料选择上,针对石英或无碱玻璃基板,可使用银或铜浆料,孔径范围0.05至0.5毫米,银浆烧结温度控制在500至600摄氏度,铜浆则在400至800摄氏度。对于玻璃环氧基板,则采用银浆料,烧结温度低至200至300摄氏度,且可在大气环境下作业。
值得一提的是,三井皮带拥有独特的银纳米粒子分散体“MDot”,可作为低温(200摄氏度以下)烧结的助剂,在满足低电阻和高导热性的同时降低能耗。目前,该玻璃基板产品将以填充好浆料的状态直接出货,以满足市场对试制和快速迭代的迫切需求。
对于中国电子封装行业而言,三井皮带从传统机械跨界至高端玻璃基板的案例表明,面对产业变革,深耕材料底层技术是突围的关键,其低温填充方案或可为国内解决玻璃基板热应力问题提供新的技术参考路径。
