来自美国国家标准与技术研究院（NIST）、加利福尼亚大学圣迭戈分校（UCSD）及其他机构的研究人员发表了一项研究，探讨如何预测高填充环氧树脂材料固化程度的演变，以及其用于半导体先进封装时抵抗热降解的能力。
这些材料被称为底部填充材料（underfill），用于微互连和倒装芯片（flip-chip）等应用。其功能包括增强机械强度、重新分配热机械应力以及提高焊点连接的可靠性。但其性能不仅取决于材料配方，还会受到加工过程中固化完成程度以及服役期间热稳定性的影响。
研究人员测量了什么？
研究团队采用差示扫描量热法（DSC）和热重分析（TGA），并结合一种纳入扩散效应的动力学模型。分析显示，表观活化能会随着反应推进而变化，并在高转化率下急剧升高。这表明固化过程并非单一步骤，而是包含受扩散控制影响的多阶段行为。
为处理这一特性，研究人员使用了由两步组成的Kamal–Sourour模型改进版，并在第二阶段引入扩散效应。根据已发表的摘要，该模型提高了材料达到玻璃化阶段后对转化率的预测能力，并被用于模拟材料按照烘箱内热处理程序进行的固化过程。
实际会发生什么变化？
研究结果表明，热处理程序的设计可以依据一种跟踪固化后期阶段的定量模型，而不必仅依赖固定的持续时间或温度。根据该研究，预测得到的热处理程序实现了近乎完全的固化程度。这为工程师提供了一种工具，用于评估材料在进入生产或测试阶段之前是否已经完成所需的转化。
研究人员还测试了冷冻研磨（cryomilling）对TGA测量的影响，发现其在未造成可检测化学变化的情况下，提高了结果的重复性。该研究还依据ASTM E1641/E1877两项标准，在氮气环境中以5%的失重作为判据，对热寿命进行了评估。结果显示，这一评估对温度具有很强的依赖性。
为什么这项消息值得关注？
该研究提出了一个将材料固化过程中的行为与热可靠性评估联系起来的框架。这对于先进封装十分重要，因为微互连和多种材料会影响封装承受运行循环的能力。但研究结果并不代表对某一种材料或工艺的全面产业化认可；研究基于高填充环氧树脂和特定测量条件，且耐热性估算以氮气中的失重为依据。因此，这些估算如何应用于实际运行条件和不同商业材料，仍需进一步验证。
论文题为“Predicting Cure Evolution and Thermal Endurance of a Highly Filled Epoxy Underfill for Advanced Packaging”，于2026年发表于Journal of Polymer Science，DOI为：10.1002/pola.70283。消息来源列出的新闻发布日期为2026年9月11日，同时指出该论文发表于2026年8月。