微電子封裝熱沉材料的革新與發(fā)展
隨著科技的飛速進(jìn)步，微電子集成電路已成為現(xiàn)代電器產(chǎn)品的核心組件。然而，高度集成的電路在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，這對(duì)封裝熱沉材料的散熱性能提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的微電子封裝熱沉材料雖然能夠吸收和傳遞電子元器件產(chǎn)生的熱量，但其散熱能力有限，常常成為微電子集成電路出現(xiàn)故障的潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。
進(jìn)入新時(shí)代，微電子封裝熱沉材料的研究和應(yīng)用已經(jīng)發(fā)生了革命性的變化。傳統(tǒng)的以器件為中心的設(shè)計(jì)理念正逐步讓位于系統(tǒng)導(dǎo)向的設(shè)計(jì)思路。這意味著，封裝熱沉材料不再僅僅是服務(wù)于單一的電子元器件，而是要滿足整個(gè)系統(tǒng)的散熱需求，確保所有組件都能在適宜的溫度環(huán)境下穩(wěn)定工作。
為了滿足新時(shí)代對(duì)微電子封裝熱沉材料的新要求，科研人員正不斷開發(fā)新型材料，這些新材料不僅要具備更好的散熱性能，還要有足夠的強(qiáng)度和可靠性，以確保電子元器件的長期穩(wěn)定運(yùn)行。此外，新型熱沉材料還需要考慮環(huán)保和成本效益，以適應(yīng)市場的多樣化需求。
微電子封裝熱沉材料不僅能夠有效吸收和傳遞熱量，還承擔(dān)著支撐、電連接、散熱及環(huán)境保護(hù)等多重功能。以金屬熱沉材料為例，它需要具備低熱膨脹系數(shù)、優(yōu)良的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性、良好的加工成形能力，以及耐腐蝕、可焊性和氣密性等特點(diǎn)。這些特性的優(yōu)化，是確保金屬熱沉材料能夠與芯片完美匹配，提高電子元器件穩(wěn)定性和延長使用壽命的關(guān)鍵。
盡管我國在微電子封裝熱沉材料的研究上與西方發(fā)達(dá)國家還存在一定差距，但我們一直在努力迎頭趕上。通過不斷加強(qiáng)科研投入和技術(shù)創(chuàng)新，我們正在縮小這一差距，為微電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能驅(qū)動(dòng)的新計(jì)算時(shí)代的發(fā)展，對(duì)半導(dǎo)體器件的需求日益增長，同時(shí)也催生了市場對(duì)半導(dǎo)體材料的需求，半導(dǎo)體材料行業(yè)迎來快速發(fā)展的黃金期。在國家鼓勵(lì)半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化的政策導(dǎo)向下，本土半導(dǎo)體材料廠商不斷提升半導(dǎo)體產(chǎn)品技術(shù)水平和研發(fā)能力，逐漸打破了國外半導(dǎo)體廠商的壟斷格局，推進(jìn)中國半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化進(jìn)程，促進(jìn)中國半導(dǎo)體材料行業(yè)的發(fā)展。
數(shù)據(jù)顯示，2017-2019年中國半導(dǎo)體材料市場規(guī)模逐年增長，從2017年的76億美元增長至2020年的94億美元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017-2020年全球62座新投產(chǎn)的晶圓廠中有26座來自中國大陸，占比超過40%，成為增速最快的地區(qū)。伴隨著5G時(shí)代的來臨，汽車電動(dòng)化進(jìn)程拉動(dòng)IGBT規(guī)模增長。得益于對(duì)清潔能源高速增長的需求，IGBT市場規(guī)模將持續(xù)增長，IGBT市場在2020年的規(guī)模為54億美元，從2020年到2026年將以7.5%的復(fù)合年增長率（CAGR）增長，預(yù)計(jì)2026年市場規(guī)模為84億美元。新能源車應(yīng)用作為IGBT市場規(guī)模的重要增量，2020年市場規(guī)模為為5.09億美元，2020-2026年的復(fù)合年增長率為23%，預(yù)計(jì)2026年新能源車用IGBT市場規(guī)模為17億美元。
隨著5G、智慧物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，中國大陸的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得以在眾多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)快速與全面布局，正逐步驅(qū)使全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從韓國、中國臺(tái)灣向中國大陸轉(zhuǎn)移。目前，我國已經(jīng)成為最大的半導(dǎo)體市場，并且繼續(xù)保持最快的增速，預(yù)計(jì)半導(dǎo)體市場增長將持續(xù)帶動(dòng)半導(dǎo)體材料行業(yè)快速發(fā)展。
