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日本JOINT2聯(lián)盟由材料制造商巨頭昭和電工材料牽頭，由12家企業(yè)參加，包括材料制造商和設備制造商。該聯(lián)盟正在聯(lián)合開發(fā)和評估用于半導體后道工序的新一代封裝材料，旨在通過匯集各個供應商的技術、構(gòu)建制造流程，為客戶迅速提供所要求的材料。

JOINT2的主要基地“封裝解決方案中心”內(nèi)景

（圖片來源：昭和電工材料）

近年，臺灣積體電路制造（TSMC）和美國英特爾（Intel）等主要半導體制造商一直發(fā)力3D封裝技術，然而由于技術復雜性高，較長的開發(fā)和評估周期成為問題。

在單一材料制造商自行開發(fā)材料的情況下，很有可能會因“與其他材料不兼容”或“不適配設備制造工藝”等理由而被半導體制造商要求重新制作，這種情況屢見不鮮。本次，通過多家相關材料供應商聯(lián)手開發(fā)產(chǎn)品和工藝，“可以減少返工，加快開發(fā)和評估”。（昭和電工材料，阿部秀則理事）。

昭和電工材料阿部秀則理事，統(tǒng)管JOINT2

（圖片來源：昭和電工材料）

通過本合作，實際制作的原型材料的物性評估所需時間已經(jīng)實現(xiàn)減半，正式運行后預計還將進一步縮短。減少返工能夠降低成本，還能強化材料制造商向半導體制造商提案的能力，有助于提升成員供應商的地位和競爭力。

昭和電工材料的封裝解決方案中心（川崎市）是本項目的基地，目前新建了超凈室，正在搬入制造設備，預計將于2023年3月前正式投入使用。未來，該基地將用于制作功能材料的原型，進行電氣和物理性能分析和評估，模擬熱引起的翹曲，驗證微細結(jié)構(gòu)，進行不良分析等。

封裝解決方案中心所在建筑物

（圖片來源：昭和電工材料）

作為尖端封裝技術研究機構(gòu)，其投資額、工程師人數(shù)、超凈室面積等方面均為“世界最大規(guī)模”（阿部）。從羽田機場到該中心的交通也十分便利，客戶可以直接前往中心確認開發(fā)情況，與多個供應商進行討論。

要實現(xiàn)尖端封裝，各企業(yè)存在共同的技術問題，JOINT2致力于開發(fā)和評估這些問題。例如，隨著半導體集成度的不斷提高，需要提高向芯片發(fā)送電信號的電極的密度，開發(fā)能夠封裝多個不同芯片的大型基板。2022年6月，JOINT2公布了“凸塊（突出的連接電極）微縮化”、“布線微縮化”，以及“封裝基板面積擴大化”這三項成果。

在凸塊接合技術中，將凸塊的直徑微縮到了10μm（微米），凸塊的功能是將安裝有多個半導體芯片的中介層與封裝基板進行電連接。經(jīng)驗證，該凸塊可以連接間距寬20μm的電極，可以傳輸4倍于目前半導體封裝的信號。

驗證了使用微凸塊的接合技術

(來源：昭和電工材料株式會社)

在布線微縮化方面，在樹脂中階層上制作了寬度細至1.5μm的銅線。經(jīng)驗證，與目前使用硅中階層的技術相比，該方法能以低價格實現(xiàn)相同甚至更佳的性能。JOINT2還制作并驗證了大型基板，其面積擴大至傳統(tǒng)基板的三倍，以安裝多個半導體和元件。據(jù)悉，今后還將進一步實現(xiàn)其微縮化。

在樹脂中階層上形成微細的布線，并驗證了其性能

(圖片來源：昭和電工材料)

JOINT2還有一個特點，即在同一領域競爭的制造商之間合作進行開發(fā)和評估。除了昭和電工材料，其他材料制造商還包括東京應化工業(yè)、大日本印刷和味之素精細技術等企業(yè)。尖端封裝技術的后道工序越來越復雜，相關材料的數(shù)量也在增加，因此材料、設備、基板等日本的優(yōu)勢技術之間的交流碰撞也變得更加重要。

JOINT2盡可能使技術成果歸屬于其開發(fā)企業(yè)，并盡量注意其不會成為各個企業(yè)商業(yè)化的制約。據(jù)悉，JOINT2還計劃在未來建立相關材料的專利網(wǎng)絡。

未來，隨著AI（人工智能）和高性能計算（HPC）對最先進封裝的需求增加，開發(fā)和評估速度需要比以往更快?！芭c其在狹窄的行業(yè)內(nèi)相互對立，通過合作加速開發(fā)更為重要”是JOINT2的心聲。

日本制造商在全球半導體材料市場上占有56%的份額，在全球范圍具有很強的競爭力。在半導體行業(yè)，多年的知識和技術積累才是最重要的，因此進入這一行業(yè)的壁壘很高。但隨著其客戶，即日本半導體制造商的競爭力逐漸下降，獲得技術反饋也越來越困難。

通過在日本為供應商構(gòu)建聯(lián)合開發(fā)體制，或可為日本吸引更多主要半導體制造商。事實上，包括昭和電工材料在內(nèi)的許多JOINT2的成員供應商已經(jīng)向臺積電在茨城縣筑波市建立的“TSMC日本3DIC研發(fā)中心”交付了部件和設備。從維持日本研發(fā)基礎的角度來看，供應商合作同樣具有重要作用。