技術(shù)前沿:LED 芯片封裝材料
有機(jī)硅,即有機(jī)硅化合物, 指含有 Si-O 鍵、且至少有一個有機(jī)基是直接與硅原子相連的化合物。有機(jī)硅產(chǎn) 品的關(guān)鍵性能包含優(yōu)異的耐溫性,即高溫、低溫環(huán)境下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;良好的耐 候性,即大氣環(huán)境中不易被紫外線及臭氧所分解;穩(wěn)定的電絕緣性能,即產(chǎn)品介 電損耗小、耐高壓、具有優(yōu)異的表面電阻系數(shù)等。環(huán)氧樹脂指分子中含有兩個或 兩個以上環(huán)氧基的有機(jī)高分子化合物,具有力學(xué)性能高、內(nèi)聚力強(qiáng)、分子結(jié)構(gòu)致 密,粘接性能優(yōu)異,固化收縮率小、內(nèi)應(yīng)力小,絕緣、防腐性及耐熱性優(yōu)良等特 點(diǎn)。上述有機(jī)硅及環(huán)氧樹脂材料關(guān)鍵性能滿足電子元器件產(chǎn)品粘接、包封中的重 要性能需求,對封裝后電子器件的可靠性、使用壽命等有著重要作用,促使了有 機(jī)硅及環(huán)氧樹脂材料在電子電器封裝領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用及持續(xù)發(fā)展。 ?
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LED 芯片封裝除需要滿足芯片封裝高精密度和器件可靠性要求外,還需保 證光學(xué)性能的實(shí)現(xiàn),因此封裝工藝要求極為嚴(yán)格。作為 LED 芯片封裝工藝中的核心材料之一,在起到粘接、固定、包封等基本功 能的基礎(chǔ)上,還需具備折射、透光、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、水汽阻隔、減震抗沖等各類復(fù) 合功能,產(chǎn)品性能及質(zhì)量穩(wěn)定性對于 LED 器件、模組及終端產(chǎn)品的光效、可靠 性、壽命均有著重要的影響,進(jìn)而決定了其較高的產(chǎn)品附加值。
LED 芯片封裝用電子膠粘劑主要產(chǎn)品包含高折射率有機(jī)硅封裝膠、Mini LED 有機(jī)硅封裝膠、有機(jī)硅固晶膠、電子環(huán)氧封裝膠、LED 環(huán)氧模塑料、導(dǎo)電 銀膠等,已廣泛應(yīng)用于新型顯示、半導(dǎo)體通用照明、半導(dǎo)體專用照明、半導(dǎo)體器 件封裝、航空航天等領(lǐng)域。主要應(yīng)用于 LED 芯片封裝過程中的包封、固晶環(huán)節(jié)。系列產(chǎn)品可適用于倒裝結(jié)構(gòu)、正裝 結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)等不同種類芯片及 SMD、POB、COB 及 CSP 等多種新型 LED 芯片封裝方式,產(chǎn)品具體應(yīng)用場景示例如下:
主要性能需求 電子封裝材料的應(yīng)用性能體系較為復(fù)雜,主要包含光學(xué)性能、可靠性、工藝 操作性及穩(wěn)定性四大類別。在對某一特定性能進(jìn)行優(yōu)化的過程中,配方中聚合物 成分之間的反應(yīng)可能對其他性能指標(biāo)產(chǎn)生不利影響。因此,各類性能之間的平衡 兼顧及共同優(yōu)化具有較高的技術(shù)門檻。
隨著新型顯示、半導(dǎo)體通用照明、半導(dǎo)體專用照明等下游應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展, LED 芯片封裝工藝快速演進(jìn),形成了多種封裝工藝并存的市場格局。輕薄化、 微間距、高光效等封裝技術(shù)發(fā)展趨勢對電子封裝材料的性能要求持續(xù)提升。
同時隨著封裝形式、芯片結(jié)構(gòu)、基材種類不斷豐富,下游客戶封裝工藝技術(shù)路線不斷 更新,對電子封裝材料廠商產(chǎn)品儲備豐富度提出更高要求。電子封裝材料技術(shù)難 點(diǎn)在于需將下游客戶對于電子封裝材料的應(yīng)用需求從工藝和性能兩方面轉(zhuǎn) 化為產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)要求,并通過核心成分設(shè)計(jì)及自主合成、配方開發(fā)優(yōu)化、關(guān) 鍵工藝流程把控,實(shí)現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)調(diào)整及平衡。
有機(jī)硅封裝材料生產(chǎn)工藝
有機(jī)硅封裝材料主要為雙組分型,核心成分包含有機(jī)硅樹脂、交聯(lián)劑和 增韌劑及抑制劑、鉑金催化劑等助劑,A 組分主要包含有機(jī)硅樹脂、增韌劑及鉑 金催化劑,B 組分主要由有機(jī)硅樹脂、交聯(lián)劑及抑制劑組成。
主要生產(chǎn)工藝流程包含有機(jī)硅樹脂、交聯(lián)劑、增韌劑 等硅基聚合物及其他助劑的自主合成、配膠兩個階段。硅基聚合物自主合成階段 以苯基硅氧烷、含氫硅烷、封端劑等作為原材料,經(jīng)水解縮合、脫水、萃取、提 純等步驟形成硅基聚合物半成品。配膠流程主要為將硅基聚合物按照特定配方、比例進(jìn)行混合,經(jīng)過濾、包裝形成 A 組分、B 組分成品,提供給客戶使用。
電子環(huán)氧封裝膠工藝流程
環(huán)氧封裝材料主要為雙組分或三組分型,主要成分包括環(huán)氧樹脂、固化 劑、催化劑及其他助劑,按照自主設(shè)計(jì)的產(chǎn)品配方,經(jīng)溶解混合、環(huán)氧化反應(yīng)、混合熔融等關(guān)鍵工藝,形成 A 組分、B 組分及 C 組分(二氧化硅粉等粉劑)產(chǎn) 品,提供給客戶使用,其中 A、B 組分的具體工藝流程如下:
A 組分的主要工藝流程包含增韌環(huán)氧樹脂合成及多種環(huán)氧樹脂按照產(chǎn)品配 方混合熔融并加入助劑形成 A 組分兩大步驟。其中,增韌環(huán)氧樹脂的合成制備 主要包括溶解混合、環(huán)氧化反應(yīng)、混合熔融等關(guān)鍵步驟。
B 組分的主要原材料包含酸酐及助劑,經(jīng)加熱混合形成 B 組分。
LED 環(huán)氧模塑料工藝流程
LED 環(huán)氧模塑料產(chǎn)品的主要工藝流程包含配料、高速混合、雙螺桿反應(yīng)擠 出、冷卻、破碎、打餅等六個主要步驟。主要工藝流程步驟的具體情況如下:A、配料:將粉末狀環(huán)氧樹脂、固化劑及其他助劑進(jìn)行配料、投料。B、高速混合:在高速混合機(jī)內(nèi)對混合物料進(jìn)行常溫高速攪拌,使物料混合 均勻。C、雙螺桿反應(yīng)擠出:將高混罐內(nèi)混合好的原料通過卸料閥門轉(zhuǎn)移到雙螺桿 擠出機(jī)的喂料器內(nèi),經(jīng)過加熱反應(yīng)后,物料從雙螺桿擠出機(jī)擠出。D、冷卻:物料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)反應(yīng)后溫度一般在 80℃左右,需進(jìn)入壓片冷 卻裝置,將物料壓成薄片、快速降溫。E、破碎:物料降溫后形成脆性較強(qiáng)的薄片,通過粉碎裝置可以使物料粉碎 成 1mm 以下的粉末。F、打餅:將粉狀物料通過物理加壓的方式,使用打餅機(jī)和模具打成餅狀產(chǎn) 品。
行業(yè)發(fā)展概況
電子封裝材料行業(yè)屬于國家重點(diǎn)扶持和發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的新材料 產(chǎn)業(yè)。電子封裝材料是指在電子元器件封裝過程中使用的特定功能材料,其主要 作用是對電子器件組成系統(tǒng)、實(shí)施功能的固定、支撐及保護(hù),形成整體結(jié)構(gòu)的同 時,滿足器件的導(dǎo)電、散熱、抗腐蝕、絕緣、減振及光學(xué)性能等不同性能需求, 屬于電子元器件及電子電器制造關(guān)鍵材料之一,在電子材料中占據(jù)重要地位。
電子封裝材料產(chǎn)品類型豐富,市場空間十分廣闊,電子膠粘劑作為電子封裝 材料主要類別之一,受益于下游及終端應(yīng)用領(lǐng)域的快速增長帶動,近年來市場需 求井噴式擴(kuò)張。根據(jù) QY Research 數(shù)據(jù),2021 年,全球電子膠粘劑市場規(guī)模達(dá)到 428 億元,預(yù)計(jì) 2028 年將增長至 705 億元,年復(fù)合增長率(CAGR)達(dá) 7.3%。
LED 背光模組為液晶顯示屏光源,廣闊的市場空間帶動電子封裝材料市 場持續(xù)發(fā)展
由于液晶材料本身不具有發(fā)光特性,液晶顯示屏主體部分一般由液晶顯示面 板和 LED 背光模組組成。
LED 背光模組作為 TFT-LCD 液晶顯示屏的重要驅(qū)動性光源,其發(fā)展主要受 液晶顯示行業(yè)及終端領(lǐng)域發(fā)展推動。
液晶顯示背光模組用 LED 器件進(jìn)一步向大功率方向 發(fā)展,單顆 LED 燈珠功率達(dá) 2-3W,對于有機(jī)硅封裝材料的耐光老化、耐熱老化、 阻隔性等可靠性提出更高要求,持續(xù)推動有機(jī)硅封裝材料逐步邁向高端。
LED 全彩顯示在大尺寸顯示領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢,小間距 LED 顯示技術(shù) 持續(xù)滲透
LED 全彩顯示屏由 RGB 三色 LED 燈珠組成,具有高亮度、可實(shí)現(xiàn)超大尺 寸、技術(shù)發(fā)展較為成熟等特點(diǎn)。目前,LED 顯示屏已實(shí)現(xiàn)高清晰度、高分辨率 及長時間性能穩(wěn)定,廣泛應(yīng)用于廣告?zhèn)髅?、文化演藝、體育場館、高端會議室、 交通控制、高端車展、安防、夜景經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域。
近年來,隨著 LED 封裝技術(shù)不斷成熟,成本快速下降,超高清、高密度小 間距 LED 全彩顯示技術(shù)發(fā)展迅速。點(diǎn)間距指兩枚 LED 燈珠中心點(diǎn)間的距離,小 間距 LED 全彩顯示屏點(diǎn)間距一般在 1-2.5mm 之間。小間距全彩 LED 顯示屏具有 高刷高亮、畫質(zhì)逼真、壽命長、無拼縫、高耐用性等優(yōu)勢,隨著間距不斷縮小, 像素密度增大,分辨率也隨之得到大幅提升。目前,小間距全彩 LED 應(yīng)用領(lǐng)域 以政府、公安、能源和交通領(lǐng)域?yàn)橹?。未來,隨著制造技術(shù)提升,商用市場及民 用市場滲透率將進(jìn)一步增長。
目前,LED 全彩顯示屏用器件的主要封裝方式為 SMD 和 COB 封裝。自 2016 年小間距產(chǎn)品進(jìn)入快速增長期以來,封裝技術(shù)變革不斷加快,倒裝芯片 COB 封 裝技術(shù)逐步興起。應(yīng)用于 LED 全彩顯示屏及小間距 LED 全彩顯示屏 領(lǐng)域的產(chǎn)品類型為環(huán)氧樹脂封裝材料,包含電子環(huán)氧封裝膠、LED 環(huán)氧模塑料 (EMC)等。LED 全彩顯示屏封裝技術(shù)的豐富及迭代對環(huán)氧電子封裝材料產(chǎn)品 提出新的性能需求,推動行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新性發(fā)展。
Mini/Micro LED 為新一代主流顯示技術(shù),Mini LED 迎來市場爆發(fā)期
Mini/Micro LED 顯示具有自發(fā)光、低功耗、高穩(wěn)定等特性,是下一代主流顯示技術(shù)的重要選擇,相比 OLED 和 LCD 具有更高的發(fā)光效率、更長的壽命和更 高的亮度,同時具備輕薄、省電和全天候使用的優(yōu)勢。
2012 年,隨著 LED 芯片尺寸的不斷縮小,Micro LED 概念首次被提出。Micro LED(微型發(fā)光二極管)由微米級半導(dǎo)體發(fā)光單元陣列組成,是指將傳統(tǒng)的 LED 陣列微小化,通過巨量轉(zhuǎn)移技術(shù),將 LED 芯片移至基板上,可形成任意尺寸顯 示屏,Micro LED 產(chǎn)品的定義通常為芯片尺寸小于 100μm,點(diǎn)間距小于 0.1mm。Micro LED 雖在各項(xiàng)顯示指標(biāo)方面都能夠達(dá)到最高的效果,但目前其在芯片制作、 巨量轉(zhuǎn)移、檢測修復(fù)等領(lǐng)域尚有很多技術(shù)問題亟待解決,生產(chǎn)工藝尚未成熟,量 產(chǎn)成本較高。
因此,現(xiàn)階段擁有成熟技術(shù)的 Mini LED 成為新一代主流商業(yè)化技 術(shù)。Mini LED 產(chǎn)品芯片尺寸介于小間距全彩 LED 和 Micro LED 之間,芯片尺寸 通常為 100-300μm,點(diǎn)間距在 0.1-1mm 之間。受益于 Mini LED 背光模組及 Mini LED 顯示屏兩大應(yīng)用場景的雙重驅(qū)動,市場規(guī)模有望迎來快速成長。
近年來,OLED 顯示技術(shù)以其高對比度、響應(yīng)時間短、更薄的外形和卓越的 靈活性等優(yōu)勢對小尺寸及高端液晶顯示產(chǎn)品形成沖擊,但 Mini LED 背光模組的 應(yīng)用顯著提升液晶顯示產(chǎn)品性能,在高端產(chǎn)品領(lǐng)域與 OLED 直接競爭。
Mini LED 背光將 LED 燈珠尺寸縮小、采用巨量 LED 晶粒作為液晶顯示背 光源,能夠以全矩陣式的方式進(jìn)行分區(qū)調(diào)光,控制暗部區(qū)域顯示,減少漏光,強(qiáng) 化對比度及分辨率,達(dá)到高清效果,呈現(xiàn)更細(xì)致的畫面。
同時,Mini LED 可減 少光學(xué)混光距離,實(shí)現(xiàn)超薄化,搭配軟性基板亦可用于曲面屏。與 OLED 相比, Mini LED 背光還具有無頻閃、無燒屏、工作壽命長、更高能效等優(yōu)勢,可節(jié)省 40%電能損耗。
相同對比度條件下,采用 Mini LED 背光的液晶面板價格僅約為 OLED 面板的 70-80%,但液晶畫面顯示效果卻 能大幅提升,且保留了 LCD 技術(shù)高亮度、長壽命的優(yōu)點(diǎn)。
2019 年以來,隨著 Mini LED 背光技術(shù)在良率及成本方面逐步突破,龍頭企 業(yè)紛紛推出應(yīng)用該技術(shù)的平板電腦、筆記本電腦、電視、AR/VR 等終端產(chǎn)品, 加快產(chǎn)業(yè)布局,推動 Mini LED 技術(shù)在全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)入快速滲透階段。蘋果、華為、 小米等智能終端廠商選擇 Mini LED 以追求極致顯示效果與智慧物聯(lián)融合;三星、LG、TCL、海信等傳統(tǒng)電視廠商希望提升傳統(tǒng)液晶電視顯示效果;京東方、TCL 華星等面板廠商希望通過推廣 Mini LED 延長 LCD 產(chǎn)線的生產(chǎn)周期,獲得超額 收益;群創(chuàng)、友達(dá)等中國臺灣面板廠商未投資 OLED 產(chǎn)線,同樣主推 Mini LED 顯示方案。
國內(nèi)芯片及封裝廠商同樣將 Mini LED 視為未來的主要競爭優(yōu)勢之一, 晶元光電、三安光電、華燦光電、澳洋順昌等 LED 芯片巨頭及鴻利智匯、兆馳 股份、瑞豐光電、國星光電等 LED 封裝龍頭企業(yè)紛紛布局。Mini LED 背光在 2021 年迎來實(shí)質(zhì)上的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用。隨著商業(yè)化后制程良率提升速度加快,預(yù)計(jì) Mini LED 背光顯示成本將以每年 15-20%的幅度下降,推動市場規(guī)模增長。
隨著 Mini LED 背光技術(shù)應(yīng)用,LED 芯片數(shù)量大幅增加,從原來一臺顯示終 端的幾十顆增長至上萬顆,有機(jī)硅封裝材料用量隨之呈指數(shù)級增長。另一方面, Mini LED 背光應(yīng)用促進(jìn)了 COB 和 COG 等無支架、可實(shí)現(xiàn)芯片密集排列、平整 度高的超薄化封裝技術(shù)推廣,對封裝材料、基板等其他主材的可靠性提出更高要 求,封裝環(huán)節(jié)價值占比顯著提升,推動上游材料前沿技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)品更新迭代。
Mini LED 直顯技術(shù)是小間距 LED 全彩顯示技術(shù)的升級,使用大量 RGB 全 彩 LED 芯片作為像素點(diǎn),封裝后作為顯示屏直接顯示,具有高分辨率、反應(yīng)時 間短、無縫拼接及可實(shí)現(xiàn)超大尺寸的優(yōu)點(diǎn)。Mini LED 顯示屏應(yīng)用方向主要包括影院顯示、交通廣告、租賃、體育比賽等高端民用市場。目前,Mini LED 直顯 技術(shù)成熟度仍有較大提升空間,隨著 COB 封裝技術(shù)的進(jìn)步,成本有望快速下降, 將逐漸替代小間距 LED 全彩顯示等超大尺寸顯示方案,帶動用于 Mini LED 直顯 的環(huán)氧封裝材料市場規(guī)模擴(kuò)張。
顯示面板應(yīng)用廣泛,下游市場發(fā)展對電子封裝材料行業(yè)起到重要支撐作 用
近年來,我國以廣闊的消費(fèi)市場和成熟的制造能力承接國際電子產(chǎn)品生產(chǎn)基 地轉(zhuǎn)移,產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和綜合競爭力邁向新臺階。隨著智能手機(jī)、平板電腦、筆 記本電腦等成熟消費(fèi)電子產(chǎn)品的普及以及可穿戴設(shè)備、AR/VR 設(shè)備等新興產(chǎn)品 涌現(xiàn),新型顯示行業(yè)存量和增量市場廣闊,拉動電子封裝材料需求增長。同時, 我國電子信息制造業(yè)正加速結(jié)構(gòu)調(diào)整與動能轉(zhuǎn)換,高端化、智能化發(fā)展成果顯著, 推動關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)突破,芯片材料、顯示材料、電子封裝材料產(chǎn)業(yè)鏈升級加速。
半導(dǎo)體照明是指以發(fā)光二極管(Light-emitting diode,簡稱 LED)為基本器件 的新興照明技術(shù)。相較傳統(tǒng)白熾燈及鹵素?zé)?,半?dǎo)體照明具有光效高、壽命長、 低熱量、多色彩、綠色環(huán)保等優(yōu)勢,成為第四代照明光源。
未來,半導(dǎo)體通用照明市場滲透率繼續(xù)穩(wěn)步提升,車用照明、智慧照明、 植物照明、健康照明等新興半導(dǎo)體專用照明市場迎來快速發(fā)展機(jī)遇,產(chǎn)業(yè)的持續(xù) 規(guī)模擴(kuò)張將有力帶動有機(jī)硅封裝材料需求增長。
按照應(yīng)用領(lǐng)域不同,半導(dǎo)體照明可分為通用照明及專用照明。半導(dǎo)體通用照 明指適用于家居、辦公等非特定場景下的照明應(yīng)用,是對傳統(tǒng)照明燈具替代最為 完善的領(lǐng)域。目前,我國半導(dǎo)體通用照明行業(yè)已進(jìn)入成熟期,市場規(guī)模龐大,增 速趨緩。根據(jù)國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CSA)數(shù)據(jù),2021 年,在 出口市場的強(qiáng)力帶動下,我國通用照明市場規(guī)模達(dá) 3034 億元。“十四五”時期, 在我國加速推進(jìn)“碳達(dá)峰、碳中和”背景下,高效 LED 照明是推動節(jié)能降耗的 有效途徑和重要抓手,通用照明產(chǎn)品的光效、光品質(zhì)、壽命提升及低碳化發(fā)展將 為技術(shù)演進(jìn)及市場拓展帶來新動能,對芯片及電子封裝材料等上游材料行業(yè)及中 游封裝行業(yè)提出更高的性能需求,推動產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)持續(xù)升級。
半導(dǎo)體專用照明主要包含車用照明、智慧照明、植物照明、健康照明等,屬 于半導(dǎo)體照明的新興領(lǐng)域,技術(shù)更新速度快,對照明器件的光效、光譜等有著特定需求,進(jìn)而對電子封裝材料的光學(xué)性能提出定制化需求,推動產(chǎn)業(yè)鏈邁向高端。半導(dǎo)體專用照明市場滲透率正處于快速增長期,電子封裝材料在其市場爆發(fā)式增 長的帶動下,市場規(guī)模有望持續(xù)擴(kuò)容。
車用照明種類豐富,除前照燈、前霧燈、倒車燈等外部照明,也包含壁燈、 頂燈等內(nèi)部照明,轉(zhuǎn)向燈、行車燈、制動燈等外部信號燈等。與傳統(tǒng)車用照明光 源鹵素?zé)艏半療粝啾?,半?dǎo)體照明具有高亮度、高能效、光衰低及體積小等性能 優(yōu)勢。隨著在光效和成本方面不斷突破,車用半導(dǎo)體照明光源滲透率進(jìn)入快車道。
智慧照明方面,5G、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能等技術(shù)的推廣帶動全球向萬物互聯(lián) 時代邁進(jìn),照明行業(yè)亦向著數(shù)字化、智能化、功能集成化進(jìn)發(fā)。未來,智慧照明 產(chǎn)品將在“智慧城市”、“智慧工廠”、“智慧礦山”等各類應(yīng)用場景中實(shí)現(xiàn)融 合,照明設(shè)備將成為集成傳感器、控制器、無線模塊等零部件的智能終端,應(yīng)用 前景廣闊。
室內(nèi)種植農(nóng)業(yè)投資快速升溫,半導(dǎo)體植物照明作為主要技術(shù)環(huán)節(jié)之一,迎來 高速發(fā)展。LED 植物照明可以智慧種植相結(jié)合,通過對植物生長不同階段所需 的光譜、波長值、光照強(qiáng)度及光效的精準(zhǔn)控制,有效縮短培育周期,提升種植效 率。植物照明綜合植物光生物學(xué)、照明技術(shù)、光環(huán)境控制等方面,技術(shù)門檻較高。受成本因素影響,目前 LED 植物照明較多應(yīng)用在高附加值的經(jīng)濟(jì)作物上。隨著 植物照明逐步在牧草種植和植物工廠得到廣泛應(yīng)用,市場規(guī)??焖僭鲩L。
健康照明產(chǎn)品的主要應(yīng)用場景為教室、辦公室和家庭,技術(shù)發(fā)展方向?yàn)檎彰?產(chǎn)品光效接近自然光照效果,從而控制對用戶生物節(jié)律和睡眠等的影響,提供健 康的照明環(huán)境。近年來,《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等多個國家標(biāo)準(zhǔn)出臺,推進(jìn)了健 康照明產(chǎn)品在教室、辦公和家居照明環(huán)境應(yīng)用,隨著社會對健康照明的重視度提 升,健康照明的市場空間持續(xù)增長。
半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)流程包括晶圓制造和封裝測試,其中半導(dǎo)體封裝是指將通 過測試的晶圓按照產(chǎn)品型號及功能需求加工得到獨(dú)立芯片的過程,主要起到保護(hù) 芯片、支撐芯片、將芯片電極與外界電路連通、保證可靠性等作用,主要工序包 括磨片、劃片、裝片、焊接、包封、切筋、電鍍、打印、成型、測試、包裝等。根據(jù) SEMI 數(shù)據(jù),2021 年全球半導(dǎo)體材料市場規(guī)模約 643 億美元,我國半導(dǎo)體 材料市場規(guī)模約 99 億美元;其中后道封測耗材占半導(dǎo)體材料的 38%,封裝樹脂 及芯片粘接材料分別占后道封測耗材的 15%及 4%;以此測算,2021 年全球半導(dǎo) 體封裝樹脂及芯片粘接材料市場規(guī)模約 311 億元;我國半導(dǎo)體封裝樹脂及芯片粘 接材料市場規(guī)模約 48 億元。依托有機(jī)硅封裝材料、環(huán)氧封裝材料技術(shù)平臺,發(fā) 行人已成功研發(fā)IGBT用有機(jī)硅封裝膠、導(dǎo)電銀膠等多款應(yīng)用于半導(dǎo)體器件包封、 芯片粘接環(huán)節(jié)產(chǎn)品,市場應(yīng)用前景廣闊。
航空航天飛行器象征著一個國家科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)水平,由于使用環(huán)境的特殊 性,航空航天應(yīng)用材料需承受超高溫、超低溫、溫度交變、高真空、熱循環(huán)、紫 外線、帶電粒子、微隕石、原子氧等環(huán)境考驗(yàn)。公司所研制的航空航天用環(huán)氧封 裝材料主要應(yīng)用于航空器中的陀螺儀、導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)備中的傳感器以及導(dǎo)電環(huán)等裝 置,使用條件極為嚴(yán)苛,對產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)性、質(zhì)量穩(wěn)定性要求極高。公司產(chǎn)品 具有絕緣性好、耐熱高、抗蠕變性能好、線膨脹系數(shù)低,對不同材料尤其是貴金 屬粘接性優(yōu)異等特點(diǎn),能夠適應(yīng)嚴(yán)格的高低溫交變條件,并且具有良好的工藝特 性,能夠保障航空航天飛行器的正常運(yùn)行。
在此背景下,我國建筑外墻節(jié)能材料行業(yè)呈現(xiàn)快速增長。根據(jù) QYResearch 數(shù)據(jù),2016-2021 年,我國外墻建筑節(jié)能材料市場規(guī)模由 686.60 億元增長至 1,718.70 億元,復(fù)合增長率達(dá) 20.14%。根據(jù) Frost & Sullivan 數(shù)據(jù),“雙碳”政策 及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提升背景下,2023 年市場規(guī)模將達(dá) 2,346.50 億元。
電子封裝材料工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量對電子器件的性能和使用壽命有著重要 影響,屬于電子元器件及電子電器制造關(guān)鍵材料之一,在電子材料中占據(jù)重要地 位,行業(yè)技術(shù)壁壘高。美國杜邦、日本信越、日本稻畑等國際大型化工企業(yè)深耕 電子封裝材料行業(yè)多年,在技術(shù)研發(fā)方面占據(jù)明顯優(yōu)勢。
2010 年以來,在半導(dǎo) 體、新型顯示及智能終端等產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能加速向國內(nèi)轉(zhuǎn)移、中美貿(mào)易摩擦不斷升級的 大背景下,鑒于成本控制、供應(yīng)便利、自主可控需求等多方面因素,電子封裝材 料進(jìn)口替代需求十分強(qiáng)烈,多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)支持政策相繼出臺,為行業(yè)發(fā)展提供了有力 的支持和良好的環(huán)境。
近年來,國內(nèi)廠商逐步啟動進(jìn)口替代產(chǎn)品研發(fā),在中低端 電子封裝材料領(lǐng)域已基本實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。但與國際廠商相比,目前大部分國內(nèi)廠 商在高端電子封裝材料的產(chǎn)品性能、質(zhì)量穩(wěn)定性及產(chǎn)品儲備豐富度方面仍有一定 差距。
電子膠粘劑產(chǎn)品方面,下游領(lǐng)域的快速發(fā)展對產(chǎn)品性能提出了更高要求。目 前,國內(nèi)企業(yè)在中低端的分立器件灌封、普通芯片的粘接及包封等市場已占據(jù)一 定的份額,但高端芯片封裝、消費(fèi)電子、車用電子和 PCB 板零件裝配等市場仍 由德國漢高、美國陶氏、美國杜邦、日本信越等海外公司主導(dǎo)。隨著 5G、IoT、 AI、Mini/Micro LED 等電子信息新興技術(shù)的快速發(fā)展,作為制造業(yè)關(guān)鍵基礎(chǔ)材 料,電子膠粘劑產(chǎn)品技術(shù)將持續(xù)發(fā)展,并推動產(chǎn)品豐富度快速提升。
審核編輯:劉清
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