鋁碳化硅電子封裝材料——新材料的佼佼者
鋁碳化硅(AlSiC)是鋁基碳化硅顆粒增強復(fù)合材料的簡稱,它充分結(jié)合了碳化硅陶瓷和金屬鋁的不同優(yōu)勢,具有高導(dǎo)熱性、與芯片相匹配的熱膨脹系數(shù)、密度小、重量輕,以及高硬度和高抗彎強度,是新一代電子封裝材料中的佼佼者。
鋁碳化硅封裝材料滿足了封裝的輕便化、高密度化等要求,適用于航空、航天、高鐵及微波等領(lǐng)域,是解決熱學(xué)管理問題的首選材料,其可為各種微波和微電子以及功率器件、光電器件的封裝與組裝提供所需的熱管理,新材料--鋁碳化硅的應(yīng)用也因此具有很大的市場潛力。
科技發(fā)展的主要方向之一是新材料的研制和應(yīng)用,新材料的研究,是人類對物質(zhì)性質(zhì)認識和應(yīng)用向更深層次的進軍。
人類社會的發(fā)展也無時不伴隨著對自然界物質(zhì)的改造與利用,石器時代伴隨人類度過原始生活,鐵器時代帶來農(nóng)業(yè)文明,以及后來金、銀、陶瓷在人類生活中的地位都表明,人類發(fā)展史同樣也是一部物質(zhì)材料的發(fā)展史。
“十三五規(guī)劃”就明確就提出構(gòu)建產(chǎn)業(yè)新體系,推動生產(chǎn)方式向柔性、智能、精細轉(zhuǎn)變,促進新一代信息通信技術(shù)、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械等產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。
新材料在國防建設(shè)上作用重大。例如,超純硅、砷化鎵研制成功,導(dǎo)致大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的誕生,使計算機運算速度從每秒幾十萬次提高到每秒百億次以上;航空發(fā)動機材料的工作溫度每提高100℃,推力可增大24%;隱身材料能吸收電磁波或降低武器裝備的紅外輻射,使敵方探測系統(tǒng)難以發(fā)現(xiàn)等等。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能驅(qū)動的新計算時代的發(fā)展,對半導(dǎo)體器件的需求日益增長,同時也催生了市場對半導(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,推進中國半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化進程,促進中國半導(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,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時代的來臨,汽車電動化進程拉動IGBT規(guī)模增長。得益于對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)計半導(dǎo)體市場增長將持續(xù)帶動半導(dǎo)體材料行業(yè)快速發(fā)展。