中國粉體網(wǎng)訊 半導體產(chǎn)業(yè)是關乎國家經(jīng)濟，政治和國防安全的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。在半導體產(chǎn)業(yè)中，先進陶瓷的研發(fā)與生產(chǎn)水平直接影響我國半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，無論從經(jīng)濟安全角度還是產(chǎn)業(yè)成本考慮，要突破我國半導體產(chǎn)業(yè)面臨“卡脖子”的窘境，必須重視先進陶瓷的發(fā)展。2023年6月14日，由中國粉體網(wǎng)主辦的“第二屆半導體行業(yè)用陶瓷材料技術研討會”在江蘇蘇州隆重開幕，會議期間，我們邀請到眾多專家學者做客“對話”欄目，圍繞先進陶瓷在半導體行業(yè)的應用研究進行訪談交流。本期，我們邀請到的是中國振華集團云科電子有限公司姜滔博士。
姜滔，男，博士研究生學歷，1993年1月生，貴州銅仁人，2021年至今任職于中國振華集團云科電子有限公司，副主任工程師。在博士研究生期間，主要從事納米材料、能源材料的研究工作，以第一作者身份發(fā)表SCI論文4篇，EI和中文核心期刊論文2篇，發(fā)明專利2項。目前主要從事電容器用介質陶瓷材料、儲能陶瓷介質材料、氧化鋁陶瓷基板等研發(fā)工作。作為第一負責人正在研發(fā)的省部級項目一項，作為第二負責人的國家項目一項，作為第一負責人的公司級項目兩項。
中國振華集團云科電子有限公司隸屬中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團有限公司，其在電子功能材料、電子漿料、片式電阻器、片式敏感類元件、片式射頻類元件等方面有多項具有國內(nèi)領先水平的研發(fā)成果。
姜滔博士介紹，公司主營產(chǎn)品主要有五大類。第一大類是電子陶瓷材料，主要包括陶瓷粉料、陶瓷基板、LTCC陶瓷材料及HTCC陶瓷材料；第二類是電子漿料，主要包括金漿、銀漿等貴金屬漿料，以及LTCC漿料和厚膜電路漿料；第三類是電阻器，主要包括片式膜固定電阻、特種電阻以及封裝功率電阻；第四類是保護類元件，包括熔斷器等；第五類是微波類元件，主要包括單層片式瓷介電容器、濾波器以及衰減器。
Al2O3陶瓷基板在未來仍有較高的市場占有率
Al2O3具有結構穩(wěn)定，機械強度高，硬度高，熔點高，抗腐蝕，電阻率大，電絕緣性能好等優(yōu)點，是半導體設備中使用最為廣泛的精密陶瓷材料。姜滔博士介紹，Al2O3陶瓷在半導體設備中的應用主要有：1）半導體刻蝕設備刻蝕腔體和內(nèi)部防護材料；2）等離子體設備中的氣體噴嘴、晶圓固定環(huán)；3）晶圓硅晶片搬運中的陶瓷機械手臂；4）晶圓拋光中的拋光板、陶瓷真空吸盤；5）微波集成電路的高純介質陶瓷基板。
除了用于半導體零部件以外，Al2O3陶瓷材料也可制成陶瓷基板，作為電路板的支撐材料，起到承載芯片的作用。Al2O3陶瓷基板主要應用在厚膜電路、薄膜電路、集成電路以及多芯片組裝中，還有車用大功率IGBT模塊等多個領域。姜滔博士在此次會議報告中提到，近幾年來，中國Al2O3陶瓷基板需求量不斷增大，從2015年29.74萬片增長到2022年54.83萬片，總體呈現(xiàn)供不應求的趨勢。2022年中國氧化鋁陶瓷基板市場規(guī)模達到49.76億元，目前，微電子技術發(fā)展迅速，電子器件趨向于小型化、高度集成化發(fā)展，Al2O3陶瓷基板因其優(yōu)異的性能被廣泛應用于電子封裝領域中，且其性價比高，在未來較長一段時間內(nèi)仍將保持較高的市場占有率。
LTCC材料發(fā)展對標龍頭企業(yè)
從市場競爭格局來看，LTCC/HTCC的市場核心廠商仍然在日本、美國等國家，中國本土廠商今年增長較快，不過總體規(guī)模還是偏小。振華云科在2020年4月對外宣布云科陶瓷材料、電子漿料、阻容及微波元器件——LTCC/HTCC組件模塊產(chǎn)業(yè)鏈全面打通，實現(xiàn)了高技術指標熔斷器、芯片電容器、LTCC/HTCC組件等產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。
LTCC與HTCC的不同之處在于：LTCC材料燒結溫度一般在850℃-950℃，溫度較低，與金、銀等導電性較強的貴金屬相匹配；HTCC材料燒結溫度較高，一般與金屬鎢相匹配，但導電相對較差。同時，LTCC也存在缺點，相比HTCC其機械強度普遍較低。對此，振華云科最近也推出一款新材料——YK33體系LTCC材料，“該材料的機械強度可達到400MPa以上，簡單點講，就是這款產(chǎn)品基本上可覆蓋所有的LTCC/HTCC的性能”，姜滔博士介紹道。
此外，姜滔博士還告訴粉體網(wǎng)記者，振華云科的K6 /K8體系 LTCC 產(chǎn)品性能對標國外龍頭企業(yè)。K6 LTCC材料主要是對標美國FERRO的A6M，它的主要材料體系主要是以鈣硼硅微晶玻璃為主，K8 LTCC材料對標美國杜邦951，它的主要材料體系主要是以氧化鋁加一些玻璃材料體系。當前，云科公司兩款產(chǎn)品的性能已經(jīng)與國外相當，基本可以實現(xiàn)國外產(chǎn)品的取代。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青）
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