三菱化學推出新型負熱膨脹填料，破解半導體封裝翹曲難題

隨著AI伺服器與高性能計算（HPC）需求持續攀升，半導體產業正朝著更高整合度、更複雜封裝架構的方向加速演進。Chiplet技術、3D堆疊技術等先進封裝方案的普及，在提升晶片性能的同時，也帶來了一個日益嚴峻的挑戰——熱膨脹引發的封裝翹曲。

2026年8月27日，三菱化學株式會社宣布正式將一款新型負熱膨脹填料（Negative Thermal Expansion Filler） 商業化，品牌命名為 「M-Filleris™ NTE」 ，預計於2026財年底開始銷售樣品，2027財年下半年啟動量產銷售。該材料旨在從材料層面根本性解決半導體封裝的熱管理難題。

一、半導體封裝的「熱膨脹困局」

目前，半導體封裝材料主要採用環氧樹脂與二氧化矽填料的組合體系。為了抑制熱膨脹引起的翹曲，業界普遍的做法是提高填料含量——填料比例越高，封裝材料的熱膨脹係數（CTE）就越低。

然而，這一策略正面臨物理極限。隨著填料含量的不斷攀升，材料的流動性、成型性以及與其他組分的相容性都開始受到制約。當傳統的「高填充」路線難以為繼時，行業迫切需要一種全新的材料設計思路——這正是三菱化學M-Filleris™ NTE的切入點。

二、負熱膨脹填料：反向思維的材料突破

顧名思義，負熱膨脹材料是一種「受熱時收縮」的特殊材料——與絕大多數物質「熱脹冷縮」的物理特性完全相反。

將這種材料作為填料添加到環氧樹脂中，可以直接抵消樹脂基體受熱膨脹的趨勢，從而從根源上抑制封裝翹曲。這一技術路徑無需無限制地提高填料含量，為封裝材料的設計提供了更大的自由度。

三菱化學此次實現商業化的關鍵突破在於：解決了傳統負熱膨脹材料在實際應用中長期存在的四大短板：

此外，M-Filleris™ NTE透過雜質控制實現了低α粒子釋放，可有效減少半導體器件的軟錯誤風險。這一特性對於要求極高可靠性的AI晶片、資料中心處理器等應用尤為關鍵。

三、應用場景與市場定位

M-Filleris™ NTE可廣泛應用於多種半導體封裝材料：

• 半導體封裝材料（EMC，環氧模塑料）

• 底部填充材料（Underfill）

• 增層膜材料（Build-up Film）

三菱化學還計劃利用其在環氧樹脂業務上的協同優勢，不僅提供單獨的填料產品，還將推出預先與環氧樹脂混合的母料（Masterbatch）形式，幫助客戶縮短材料設計與開發的週期。

在2026年5月於美國佛羅里達州奧蘭多舉辦的Electronic Components and Technology Conference（ECTC）2026上，三菱化學已發表了該材料的相關技術成果。在2026年9月2日至4日於台北舉辦的SEMICON Taiwan 2026上，三菱化學也將展出該產品。

四、行業意義

隨著AI與資料中心對半導體性能的需求持續擴張，半導體材料市場正迎來新一輪成長週期。M-Filleris™ NTE的推出，代表了封裝材料從「被動抵抗熱膨脹」到「主動抵消熱膨脹」的範式轉變。

對於封裝廠商和晶片設計企業而言，這一材料有望在不犧牲流動性與成型性的前提下，實現更低的封裝翹曲、更高的封裝良率，以及更可靠的長期服役表現——這些正是AI時代先進封裝最迫切的需求。