定義
Underfill（底部填膠 / 底部填充膠）是填入晶片與基板（或晶片與中介層、晶片與晶片）之間縫隙的結構性環氧樹脂膠材。它不導電、不參與訊號傳輸，功能是把 CTE 不匹配造成的機械應力從焊點轉移到膠體上：矽晶片 CTE 約 2.6 ppm/°C、有機基板約 13-17 ppm/°C、銲料約 21 ppm/°C，熱循環時若無膠體分散應力，微凸塊會先疲勞斷裂。
在投資語境下，underfill 有三重身分，判讀供應鏈時必須先確認講的是哪一個：
- 材料（環氧樹脂＋球形二氧化矽填料）→ 特化材料廠題材，台股主要是 1717_長興（市）
- 點膠 / 模封製程站點（dispensing、jetting、molding）→ 封裝設備題材，台股是 6187_萬潤（櫃）、3131_弘塑（櫃）
- 固化與除泡 / 翹曲控制（curing、void reduction、warpage）→ 熱製程腔體設備題材，台股是 7734_印能科技（櫃）
圖解
圖說：既有製程（Underfill + L-EMC）四階段——初始晶片排列 → Underfill Dispensing 點膠 → Underfill curing 固化 → L-EMC molding 模封，底部填膠與外部模封是兩道獨立工序。來源：報告_自整理_半導體特化產業報告_20260717
圖說：新製程（MUF）痛點與解方——眾多小晶片需逐一點底部填充膠導致製程時間增加、晶片間距過窄使點膠頭無法靠近；MUF 以「底部填充和外部模封一次完成」解決。來源：同上
flowchart TD
Q1{"晶片間隙 gap<br/>與 bump pitch"}
Q1 -->|"gap 較大<br/>pitch >40um"| CUF["CUF 毛細填膠<br/>先接合後點膠"]
Q1 -->|"gap 極窄<br/>多層薄晶片堆疊"| NCF["NCF / NCP<br/>預先塗貼、TCB 時同步固化"]
Q1 -->|"多顆小晶片<br/>點膠頭進不去"| MUF["MUF 模塑底部填膠<br/>填膠與模封一次完成"]
CUF --> F1["需 flux + 清洗<br/>風險：void、filler 堵塞"]
NCF --> F2["fluxless<br/>風險：filler entrapment、擠膠短路"]
MUF --> F3["高 UPH<br/>風險：模流沖刷、大面積翹曲"]
F1 --> R["封裝可靠度<br/>熱循環 / 翹曲 / 良率"]
F2 --> R
F3 --> R
圖說：三條 underfill 路線由「間隙幾何」決定，不是單純新舊替代關係——同一顆 AI 封裝可能中介層層級走 NCF、基板層級走 CUF。
三種製程路線比較
| 項目 | CUF（毛細填膠） | NCF / NCP（預塗式） | MUF（模塑底部填膠） |
|---|---|---|---|
| 填膠順序 | 先接合後填膠：回焊完成金屬接合，再於晶片邊緣點液態膠，靠毛細作用吸入 | 先塗 / 貼膠後接合：NCP 塗於載板、NCF 貼於晶圓背面，TCB 時凸塊穿透膠層、膠層同步固化 | 接合與封裝合一：注入模塑膠一次完成底部填膠與外部包覆 |
| 助焊劑 | 需 flux，接合後需清洗 | fluxless，免清洗 | 視衍生製程，MR-MUF 搭配免洗 / 水洗 |
| 優點 | 技術最成熟、設備成本低、適合多顆異質晶片 | 膜厚與共面性均勻、適合超薄 die 與極窄間隙、無流動邊界問題 | 吞吐量（UPH）高、簡化工序、封裝可更薄 |
| 缺點 | 流動慢、細間距易卡膠形成 void | TCB 設備貴且 UPH 低、壓力控制不當造成 filler entrapment 或擠膠短路 | 模具與流變設計難度高、大面積易產生氣孔與沖刷應力 |
| 典型場景 | FC-BGA / FC-CSP、2.5D 基板層級填膠、車用與消費晶片 | 3D IC 堆疊、HBM（TC-NCF 路線）、超薄邏輯晶片堆疊 | 行動 AP / SiP、HBM（MR-MUF 路線）、多小晶片密集排列封裝 |
MUF 不只是省一道工序
報告_自整理_半導體特化產業報告_20260717 把 MUF 定位為「創新材料」而非單純製程整併：減少材料用量、縮短製程時間，並解決 HBM 等高密度排列時的空間限制與平整度問題。當晶片間距窄到點膠頭物理上無法靠近，CUF 不是變慢而是做不到，這是 MUF 的結構性需求來源。
技術原理：材料組成
| 成分 | 佔比 | 作用 | 判讀重點 |
|---|---|---|---|
| 環氧樹脂主劑 | 約 40-60 wt% | 結構剛性、黏結力、化學穩定性 | 雙酚 A/F 型、環脂族或酚醛型，決定固化 profile |
| 球形二氧化矽填料 | 約 40-80 wt% | 降低 CTE、提高模數、傳導熱量 | 必須高度球形化，否則毛細流動時填料堵塞 |
| 硬化劑 / 促進劑 | — | 決定固化溫度與膠化時間（gel time） | 酸酐、胺類或酚樹脂 |
| 矽烷偶合劑 | 少量 | 提升樹脂與矽 / 二氧化矽介面附著力 | 附著力不足會導致分層（delamination） |
| 界面活性劑 / 消泡劑 | 少量 | 降低表面張力利於流動、抑制氣泡 | 與 void 率直接相關 |
關鍵參數 / 判斷指標
| 指標 | 典型範圍 | 意義與觀察重點 |
|---|---|---|
| CTE₁（Tg 以下） | 15-30 ppm/°C | 需介於矽（2.6）與基板（13-17）之間才能發揮應力緩衝；偏離即失去 underfill 的意義 |
| CTE₂（Tg 以上） | 60-150 ppm/°C | 高溫工況下急升，AI 晶片長時間高功耗運行時是接點疲勞來源 |
| Tg 玻璃轉移溫度 | 120-160°C+ | Tg 越高，高溫下模數下滑與 CTE 突增的臨界點越高 |
| Filler D50 中位粒徑 | CUF 傳統 1-3μm；細間距需降至 0.1-0.5μm | 次微米化是 CoWoS / HBM 世代的材料門檻 |
| Filler Dmax 最大粒徑 | 須小於 gap 高度的 1/3-1/4 | gap 10μm 時 Dmax 需 <2.5μm，否則入口架橋堵塞 |
| 黏度（點膠溫度下） | 0.1-2 Pa·s | 需具剪切稀化特性：快速吸入窄縫又不溢膠（bleed-out） |
| Young's modulus | 約 6-12 GPa | 過高把應力轉回晶片造成 low-k 層開裂；過低無法支撐微凸塊 |
| Void 率 | 越低越好 | 大面積封裝毛細流動路徑長，波前包夾即成氣泡 |
參數信心度
上表數值為 2026-07-26 網路查證彙整（agy grounded search），屬產業通用區間，精確規格待材料商 datasheet 或原始論文核對。CTE / Tg / filler 粒徑的相對邏輯可靠，絕對數字不宜直接引用於財務模型。
為什麼 AI 封裝把 underfill 變成瓶頸
CoWoS 級大尺寸封裝有三個結構性難題，也是設備與材料商的價值來源：
- Void（空洞）：CoWoS-S / CoWoS-L 中介層面積可達 3,000mm² 以上，含 1 顆邏輯晶片＋6-8 顆 HBM，微凸塊數萬至數十萬個。毛細流動路徑過長，流體前緣遇密集凸塊陣列產生波前包夾形成氣泡 → 這是 7734_印能科技（櫃） 真空高壓除泡與 EvoRTS 的存在理由。
- Warpage（翹曲）：矽晶片、中介層與基板的 CTE 差異在大尺寸下累積成巨大扭曲應力，固化降溫時導致中介層邊緣翹曲、焊點拉斷或晶片龜裂 → 連動 技術_晶片抗翹曲、3595_山太士（興） 的 技術_Balance_Film。
- Filler entrapment（填料卡接點）：微凸塊 pitch 降至 <35μm 時，過大的二氧化矽顆粒會夾在銲料與 pad 金屬接觸面之間，造成電性開路或虛焊 → 材料商次微米填料分散技術的競爭點。
HBM 的路線分歧
HBM 12-16 層堆疊時單層 gap 降至約 5-10μm、pitch 縮至 25-35μm，液態 CUF 在多層堆疊中毛細阻力極大、無法滲透至中央區，且 5μm 縫隙也無法化學清洗 flux 殘渣。因此 HBM 完全不走 CUF，而分成兩條路線：
| 路線 | 代表廠 | 機制 | 定位 |
|---|---|---|---|
| Advanced MR-MUF | SK hynix | 一次性批量回焊接合，再施加高流動性液態 MUF | 散熱與產能良率為訴求 |
| Enhanced TC-NCF | Samsung、Micron | 熱壓接合搭配非導電膜，膜厚與共面性精準 | 極薄 die 與窄間隙控制為訴求 |
這兩條路線的接合端細節見 技術_TCB熱壓接合（該頁持有 MR-MUF / TC-NCF 兩個 alias），本頁聚焦填膠材料端。
技術瓶頸 / 風險
- 終局風險：hybrid bonding 讓 underfill 消失。當 HBM4E / HBM5 推進至 20+ 層或 pitch <10μm，改採 Cu-Cu 混合接合後，晶片表面經 CMP 拋光直接分子鍵合，不再有凸塊、也完全不需要 underfill。這是 underfill 材料線最根本的長期風險，但屬多年後的漸進滲透，見 技術_混合鍵合。
- HBM4 首階段尚未跳過 underfill：JEDEC 將 HBM4 封裝總高度上限放寬（業界流傳由 720μm 放寬至 775μm，規格數字待官方文件核對），使 2025-2026 量產的 16-Hi HBM4 第一階段仍沿用微凸塊＋MR-MUF / TC-NCF，未立即全面轉向 hybrid bonding。對材料商而言是時間窗延長。
- Fluxless 化侵蝕助焊劑需求：CUF 路線需 flux 與清洗，而細間距下 flux 殘留是可靠度殺手，業界加速導入甲酸還原或電漿活化的 fluxless 接合 → 對 4741_泓瀚（櫃） 噴墨助焊劑這類耗材線既是短期機會（現行製程仍需）也是長期風險。
- 面板級封裝的填膠工法未定：510×515mm 或 600×600mm FOPLP 面積為 12 吋晶圓的 4-5 倍，傳統點膠式 CUF 塗佈時間過長且面板中心與邊緣翹曲差異大。目前方向是液態 MUF 壓電噴射點膠與面板級真空膜壓，屬進行中的製程競爭而非已定案的標準。
關鍵廠商
國際材料商
| 廠商 | 技術路線 | 判讀重點 |
|---|---|---|
| Namics（日） | 高階 CUF 與液態封裝膠 | vault 內部來源在 CoWoS-L 的 underfill、LMC、MUF 三欄皆列名，是台積電先進封裝膠材的主要外商 |
| Henkel（德） | 快速固化、jet-dispensing 專用 CUF / NCP | 全球封裝膠材市佔居前（網路彙整稱約 17%，待核對）；車用高可靠度延伸 |
| Resonac（原昭和電工，日） | NCF 薄膜（<10μm）、TCB 專用低壓流變膜 | 網路彙整稱 NCF 全球市佔第一，供三星 / 美光 HBM 鏈；亦為乾膜型 PSPI 供應商 |
| Sumitomo Bakelite（日） | MUF 與液態 EMC | 封裝模塑膠（EMC）龍頭，主導高流動、無 void、低翹曲模塑膠 |
| Nagase ChemteX（日） | 高純度環氧樹脂、細微 filler 分散 | vault 內部來源列為 CoWoS-L MUF 供應商之一 |
台股映射
| 環節 | 公司 | 角色與依據 |
|---|---|---|
| MUF / LMC 材料 | 1717_長興（市） | 台股唯一已量產的 underfill 系材料廠。vault 內部來源列其為 CoWoS-L 的 LMC 與 MUF 供應商（與 Namics、Nagase 併列）；CTBC 2026-07-23 指半導體材料（MUF/LMC）1H26 單月營收約 2,000-3,000 萬元，2H26 估提升至 1-1.5 億元/月，半導體產品毛利率 40-50% |
| Underfill 材料（未上市） | 晶化科技、品化 | vault 兩份特化報告在 underfill 欄位皆列此二家未上市櫃廠，是台廠在此材料的實際供應者；投資上無標的但影響「國產化」敘事 |
| 材料代理 / 通路 | 5434_崇越（市） | 先進封裝材料第二成長曲線含 underfill、TIM、離型膜，由 CoWoS / HBM 帶動 |
| Underfill 點膠設備 | 6187_萬潤（櫃） | 與台積電共同開發 CoWoS 點膠 recipe 並由 ASE 擴產沿用，WoS underfill 點膠設備市佔近 100%；2023 年推雙閥式 underfill 點膠機；2025 Semicon West 展 600×600mm panel underfill 點膠機；對手為 Asymtek、Musashi |
| Underfill dispenser / jetting | 3131_弘塑（櫃） | 濕製程本業延伸至 underfill dispenser / jetting，受惠大尺寸封裝與異質整合 |
| 固化 / 除泡 / 翹曲抑制 | 7734_印能科技（櫃） | EvoRTS 真空高壓高溫系統於 underfill 固化過程去除助焊劑殘留與氣泡；WSS 對應大尺寸封裝 warpage |
| 製程端表面處理 | 7730_暉盛（創） | 面板級封裝的 underfill 處理、laser debond 後邊緣清潔、去膠渣 |
| 助焊劑耗材 | 4741_泓瀚（櫃） | 噴墨助焊劑與印能設備搭配，2026Q3 推出；屬 CUF 路線耗材，需注意 fluxless 趨勢 |
| 錫球 / 接合材料 | 3305_昇貿（市） | C4 / BGA 錫球，與 underfill 同屬「接合後可靠度」相鄰材料，需分開判讀 |
| 先進封裝平台 | 2330_台積電（市）、3711_日月光投控（市） | 決定 CUF / MUF / NCF 採用比例與材料認證節奏的需求端 |
投資觀察
- 材料線的門檻在 filler，不在樹脂。次微米球形二氧化矽的粒徑分布與分散技術決定能否進細間距封裝，這是日系材料商的護城河。台股看長興能否從 MUF / LMC 站穩後往更高階 underfill 延伸，觀察指標是半導體材料營收占比（2025 約 0.5% → 2H26 估 4-5% → 2027 目標雙位數）與毛利率能否維持 40-50%。
- 設備線比材料線更確定。萬潤在 WoS underfill 點膠近 100% 市佔且 recipe 已被客戶沿用，屬製程綁定型優勢；underfill 從 CUF 轉 MUF 會改變機台型態（點膠 → 模封＋噴射），需追蹤萬潤 / 弘塑的產品線是否跟上，而非假設既有市佔自動延續。
- fluxless 與 hybrid bonding 是兩個不同時程的風險。fluxless 是進行中的製程變化（影響助焊劑耗材，2026-2027 可觀察）；hybrid bonding 取消 underfill 是多年後的終局（影響材料總量）。把兩者混為一談會誤判時間軸。
- MUF 滲透是最值得追蹤的中期變數。它同時牽動材料（長興受惠）、設備（點膠機台型態改變）、製程時間（UPH 提升），且驅動力是物理限制（點膠頭進不去）而非成本選擇，因此滲透方向較不可逆。
相關技術
- 技術_TCB熱壓接合：接合端製程，持有 MR-MUF / TC-NCF alias
- 技術_C4_Bump：C4 接合後填入環氧樹脂分散熱循環應力，是 underfill 最傳統的應用位置
- 技術_CoWoS：underfill 在 CoWoS-L 流程的步驟 7（脫載板＋底膠）
- 技術_HBM：堆疊層數決定走 MR-MUF 或 TC-NCF
- 技術_混合鍵合：終局取代路線，取消凸塊亦取消 underfill
- 技術_晶片抗翹曲：與 underfill 固化收縮共同決定封裝平整度
- 技術_Balance_Film：應力平衡膜，翹曲控制的材料側解法
- 技術_FOPLP：面板級封裝改變填膠工法
- 技術_TIM導熱介面材料：同屬封裝介面材料但位置在散熱路徑，不可混為一談
供應鏈
來源
- 報告_自整理_半導體特化產業報告_20260717，自整理簡報，2026-07-17：既有製程（Underfill + L-EMC）vs 新製程（MUF）流程圖、CoWoS-L 七步驟材料供應商表（underfill 為 Namics / Henkel / 晶化科技 / 品化；MUF 為 Namics / Nagase / 長興）、黏合材料占先進封裝材料約 4%
- 報告_福邦_半導體特化耗材展望202603，福邦投顧，2026-03：底部充填膠（Underfill）台廠為晶化科技、品化（均未上市櫃）；underfill 對應 FOWLP / FC-BGA / 2.5D interposer 的 mechanical support 功能
- 報告_CTBC_長興1717_20260723，中信投顧，2026-07-23：長興半導體材料（MUF/LMC）營收與毛利率結構
- 6187_萬潤（櫃） 頁引 Merrill Lynch/BofA 2026-07-13 首次覆蓋：2016-17 年開發 underfill 點膠機、2023 年雙閥式 underfill 點膠機、WoS underfill 點膠市佔近 100%
- 2026-07-26 web 查證（agy grounded search）：CUF / NCF / NCP / MUF 製程差異、材料組成與參數區間、CoWoS 三大 underfill 挑戰、HBM4 路線與 fluxless / FOPLP 進展。URL 未逐一驗證，區間數字待原始 datasheet 核對