无压低温烧结纳米银膏助力CoWoP先进封装突破瓶颈

无压烧结银膏作为先进封装领域的关键材料创新，正通过其独特的物理特性和工艺优势，为CoWoP（Chip-on-Wafer-on-PCB）封装技术的突破提供核心支撑。以下是两者的协同作用及行业影响分析：

一 什么是CoWoP封装？

CoWoP（Chip on Wafer on PCB）是一种创新的系统级封装技术。它先将裸芯片Chip通过微凸点倒装到硅中介层Wafer上，完成芯片与硅基板的高密度互连；然后将整个 “芯片在硅片” 组件直接键合到多层PCB上，省去传统有机封装基板。PCB 在此不仅承担电连接，还通过HDI或MSAP/SAP等工艺在板上形成精细的重分布层RDL，保证信号完整性与功率分配。

相比传统封装，CoWoP将封装substrate与PCB “一体化”，实现了更薄、更轻、更高带宽的模块设计，同时充分利用大尺寸PCB产线的高产能与成熟工艺。它用成熟大面板PCB替代昂贵的ABF/BT 封装substrate，不仅大幅降低了材料与制造成本，还依托PCB产线的高产能与短交付周期实现更快的量产；同时通过在PCB上直接集成裸芯片、硅中介层和多层HDI/MSAP 重分布层来减少封装层级，实现更薄更轻的板卡一体化设计，并在同一板上完成多至十余层、30 µm 级线宽 / 线距的高速互连，兼具高带宽、低延迟与设计灵活性。

在AI加速卡中，CoWoP可将GPU/TPU裸芯片与HBM存储裸堆直接扇出到PCB 载板以实现 Tb/s 级带宽；在CoPackaged Optics光模块中，可将硅光子芯片与驱动IC同步封装以降低电 / 光转换损耗；在高端网络设备中，能让ASIC 或FPGA裸片扇出至PCB完成高速SerDes互联；在汽车电子与ADAS中，可将高性能MCU、雷达芯片和射频前端封装于PCB以满足高可靠性需求；此外，它也可用于智能手表和AR/VR终端中，将SoC、传感器与电源管理芯片高度集成于超薄PCB载板上。

二 无压烧结银膏的特点

无压烧结银膏是一种常压、低温下完成烧结的纳米银膏，具有以下特点：

导热与导电性能优异

AS9376导热率可达260 W/m·K，导电性能良好，体积电阻<5.2×10⁻⁶ Ω·cm，能显著降低电路电阻并保障电流传输效率。

AS9376纳米银膏

高可靠性

无需外部压力即可实现颗粒自结合，适用于脆性材料，如SiC芯片，避免机械压力损伤风险，连接稳定性达85%-95%。

环保特性

不含铅等有害物质，无需额外清洗步骤，减少化学废料产生，符合电子产品的环保要求。

三 技术协同：材料与封装的深度适配

1低温兼容性破解CoWoP工艺瓶颈
CoWoP技术需在PCB基板上实现高密度互连，传统高温焊料Sn-Ag-Cu易导致芯片热损伤。无压烧结银膏AS9376通过170-200℃低温烧结特性，避免对GaN、SiC等宽禁带半导体及先进制程芯片的热冲击，同时减少热应力导致的焊点开裂风险。

2高导热性优化CoWoP散热设计
无压烧结银膏热导率可达240-266W/m·K，显著优于传统焊料的50W/m·K。在CoWoP封装中，银膏形成的致密银层可将芯片热量快速传导至PCB散热结构，解决高功率AI芯片的热阻问题。例如，英伟达H100 GPU采用银膏3D堆叠封装后，散热效率提升3倍。

3高密度互连支撑CoWoP系统级集成
CoWoP通过硅中介层实现芯片与PCB的微凸点互连，要求连接材料具备10⁴/cm²以上互连密度。无压烧结银膏AS9335的纳米银颗粒通过固态扩散机制形成致密连接层，支持3D堆叠和HBM高带宽内存的高效互连，满足CoWoP对高带宽、低延迟的需求。

AS9338低温烧结银膏

四 应用场景：AI芯片与高性能封装的突破

1AI加速卡封装革新
在***等AI芯片中，无压烧结银膏AS9335X1助力CoWoP实现1.6Tbps带宽和50%功耗降低。通过省去ABF基板并采用PCB替代，封装成本下降30%-50%，同时支持GPU与HBM的直接扇出封装，算力密度突破60TOPS/mm³。

2光模块与CPO技术融合
CoWoP在共封装光学CPO中用于硅光子芯片与驱动IC的同步封装。无压烧结银膏的低损耗特性和高温稳定性，保障了光模块在高速信号传输中的可靠性。

3新能源汽车与功率电子
在SiC MOSFET等功率模块中，无压烧结银膏AS9335的55MPa剪切强度和热循环寿命>1000次特性，适配CoWoP对高可靠性的要求，延长新能源汽车BMS系统寿命20%以上。

五 产业链影响：成本重构与国产替代

1供应链安全突破
传统CoWoS封装依赖台积电ABF基板，而善仁新材无压烧结银膏AS9335通过国产化替代，解决了纳米银粉和烧结工艺的“卡脖子”问题，推动CoWoP供应链多元化。

2工艺成本优势显著
采用CoWoP+无压烧结银膏方案，PCB产线无需改造即可承接高端封装需求，单颗芯片封装成本从CoWoS的500美元降至300美元以下，加速AI芯片商业化落地。

3技术竞争格局重塑
通过CoWoP与无压烧结银膏的协同，构建“材料-封装-生态”护城河。例如，GB200芯片的推理性能较H100提升30倍，能耗降至1/2，直接巩固AI芯片市场领导地位。

六 挑战与未来趋势

1技术瓶颈

银膏烧结孔隙率需控制在5%以下，工艺一致性要求极高；

CoWoP的精细线宽L/S<20μm仍依赖mSAP工艺突破，强烈推荐使用AS9005纳米银导电墨水采取EHD工艺打印，可以实现L/S<20μm的精度。

AS9005纳米银墨水

2行业趋势

材料-封装协同创新：下一代封装将更强调银膏导热性能与PCB布线密度的匹配；

绿色制造：AS9335X1无铅无卤素银膏配方符合RoHS标准，推动可持续发展。

结论

无压烧结纳米银膏AS系列通过低温烧结、高导热、高可靠性三大特性，成为CoWoP封装实现高性能、低成本落地的核心材料。其与CoWoP的协同创新，不仅解决了AI芯片的散热与集成瓶颈，更推动半导体封装产业链向国产化、绿色化方向演进。未来，随着善仁新材纳米银制备工艺和PCB微纳加工技术的突破，该技术组合有望在1.6T光通信、人形机器人等新兴领域释放更大价值。