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在智能电动汽车算力军备竞赛愈演愈烈的当下,Chiplet(芯粒)技术正掀起一场汽车芯片的 “乐高” 式革命。Chiplet 技术,是将不同功能、不同工艺制程的小芯片(芯粒)像搭乐高积木一样,通过先进封装技术集成在一起,形成具备完整复杂功能的系统级芯片(SiP)的技术方案。
在对算力、成本、迭代速度有着极致要求的汽车行业,Chiplet 技术正成为整车与芯片企业的核心选择,其核心价值体现在三大维度:
1.极致性能释放:可将 AI 加速、图像处理、车载通信、车控执行等不同功能的芯粒高效异构集成,完美匹配高阶自动驾驶、沉浸式智能座舱持续爆发的算力与多场景功能需求;
2.全链条成本优化:无需将所有功能集成在单块大尺寸、高制程的昂贵芯片上,可灵活组合不同成熟度工艺的芯粒,大幅提升芯片生产良率,显著降低高端车载芯片的研发与制造成本;
3.产品快速迭代:通过复用已验证、可量产的成熟芯粒,大幅缩短新款车载芯片的设计、验证与量产周期,快速响应汽车电子快速迭代的市场需求。
当 Chiplet 遇上汽车:车用胶迎来三大极限挑战
Chiplet 技术为车载芯片带来跨越式升级的同时,也为芯片封装核心配套材料 —— 车用胶,提出了前所未有的极限考验。车规级 Chiplet 封装的复杂结构与严苛工况,让车用胶的性能、工艺与可靠性门槛被抬升至全新高度,核心挑战集中在三大方面:
1.更复杂的热机械应力环境,对胶材应力缓冲能力提出极致要求。Chiplet 封装内部存在硅、陶瓷、金属、有机基板等多种异质材料界面,不同材料的热膨胀系数(CTE)差异巨大,在车载场景 - 40℃~150℃的宽温域循环工况下,会产生复杂且高频的热机械应力。这就要求车用胶必须具备更低的热膨胀系数与优异的应力缓冲、低模量特性,才能有效抑制多层堆叠芯粒的翘曲、界面分层与开裂风险,保障封装结构的长期稳定性。
2.更严苛的车规级可靠性门槛,对胶材一致性与耐久性提出零缺陷要求。车规级 AEC-Q200 认证是车载电子元件进入供应链的硬性准入标准,其测试标准与失效管控要求远高于消费级产品。车用胶需要通过数千小时的高温高湿、温度循环冲击、高强度机械振动等严苛测试,同时满足车载场景 15 年以上的使用寿命要求,失效率需控制在 0.02ppm 以下的极致水平。胶材内部的任何微小缺陷,都可能成为整车电子系统失效的致命隐患。
3.更高精度的封装工艺要求,对胶材施工性能提出精细化标准。Chiplet 封装具备超高集成度,芯粒堆叠间隙、凸点间距已降至微米级,这就要求配套的底部填充胶、包封胶、导热粘接胶等车用胶,必须具备极佳的流动性、渗透性与触变性,能够在微米级间隙内实现无空洞、无气泡的精准均匀填充,同时固化工艺需与车载芯片自动化封装产线完美适配,保障量产环节的良率与效率。
中毅真空脱泡技术筑牢车用胶精细化生产核心防线
在车用胶的研发、生产与应用全流程中,胶材内部混入的微小气泡,是导致其无法满足 Chiplet 车规级封装要求的核心痛点之一。无论是胶料在混配、搅拌过程中卷入的空气,还是原材料中自带的微量挥发分形成的气泡,哪怕是微米级的气泡,都会带来一系列致命问题:
在应力缓冲层面:气泡会造成胶材内部应力集中,大幅降低其抗冲击、抗翘曲能力,在温度循环中极易引发界面分层;在可靠性层面,气泡会破坏胶材的绝缘性、密封性与导热性,在高温高湿车载工况下加速胶材老化失效,直接突破车规级失效率管控红线;
在工艺层面:气泡会导致微米级间隙填充出现空洞,造成点胶工序良率大幅下降,无法适配 Chiplet 封装的精细化量产需求。
作为国内精密材料处理设备的核心供应商,苏州中毅精密自主研发的真空脱泡搅拌机,以 “公转 + 自转双驱动行星式脱泡技术” 为核心,为车规级 Chiplet 封装用胶提供了全流程精细化生产解决方案,从根源破解气泡残留与材料均匀性难题。
设备核心工作原理为非介入式行星式公转 + 自转双驱动体系:在高真空密闭腔体内,承载器高速围绕中心轴公转,产生的强离心力推动胶材沿矢量方向向下挤压,将内部气泡强制压至材料表面;同时承载器高速自转,与公转作用力叠加形成旋涡式流动,实现胶材中填料与树脂的充分均匀分散;最终辅以 - 100KPa 级高真空环境,将析出至表面的气泡彻底抽离破裂,实现 “搅拌 - 分散 - 脱泡” 一步完成。全程无桨叶、无接触、无污染,从根源避免搅拌过程中二次裹入空气,完美适配车规级车用胶的高洁净、高均匀、无气泡生产要求。
不同金属浆料通过三辊机研磨效果
不同材料通过真空搅拌机混合脱泡效果
中毅解决方案助力 Chiplet 车载芯片产业链升级
随着高阶自动驾驶技术的快速落地,Chiplet 已成为车载高端芯片的核心技术路线,而车用胶的精细化生产,正是 Chiplet 技术在汽车领域规模化落地的关键底层支撑。
中毅科技不仅提供单机型真空脱泡解决方案,更可整合精密三辊研磨机与真空脱泡搅拌机两大核心产品,打造 “分散 - 研磨 - 脱泡” 一站式全流程解决方案,覆盖车规级车用胶从配方研发到规模化量产的全生命周期。凭借对电子封装、新能源汽车两大核心领域的深度理解,中毅精密持续以自主研发的核心设备,助力国产车用胶企业突破高端车规级产品的技术壁垒,同时赋能车载芯片封装企业提升 Chiplet 封装的可靠性与量产能力,为汽车芯片的 “乐高” 革命筑牢底层工艺防线,助力中国智能网联汽车与汽车电子产业链实现自主可控与高质量发展。
关联设备:三辊机、三辊研磨机、实验室三辊机、三辊机研磨机、陶瓷三辊研磨机、真空搅拌机、脱泡机、离心搅拌机、抽真空搅拌机、硅胶搅拌机
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