淺析鋁碳化硅封裝材料的發(fā)展歷史
AlSiC研發(fā)較早，理論描述較為完善，有品種率先實(shí)現(xiàn)電子封裝材料的規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，滿(mǎn)足半導(dǎo)體芯片集成度沿摩爾定律提高導(dǎo)致芯片發(fā)熱量急劇升高、使用壽命下降以及電子封裝的"輕薄微小"的發(fā)展需求。尤其在航空航天、微波集成電路、功率模塊、軍用射頻系統(tǒng)芯片等封裝分析作用極為凸現(xiàn)，成為封裝材料應(yīng)用開(kāi)發(fā)的重要趨勢(shì)。接下來(lái)，我們一起來(lái)探究鋁碳化硅在封裝材料的發(fā)展歷史。
第一代是以塑料、金屬、陶瓷等為主的簡(jiǎn)單封裝，主要的用途是將器件封裝在一起，起到包封、支撐、固定、絕緣等作用，這代封裝材料目前主要用于電子產(chǎn)品的封裝。
第二代封裝材料，以可伐(Kovar)合金、鎢銅合金產(chǎn)品為代表，其對(duì)于航天、航空、軍工國(guó)防及以便攜、袖珍為主要趨勢(shì)的當(dāng)代封裝業(yè)來(lái)講，有先天的劣勢(shì)。
第三代封裝材料即是以鋁碳化硅為代表的產(chǎn)品。鋁碳化硅(AlSiC)是將金屬的高導(dǎo)熱性與陶瓷的低熱膨脹性相結(jié)合，能滿(mǎn)足多功能特性及設(shè)計(jì)要求，具有高導(dǎo)熱、低膨脹、高剛度、低密度、低成本等綜合優(yōu)異性能，是當(dāng)今芯片封裝的最新型材料。目前已大量應(yīng)用到航空航天、新能源汽車(chē)、電力火車(chē)，微電子封裝等領(lǐng)域。
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(zhǎng)，同時(shí)也催生了市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體材料的需求，半導(dǎo)體材料行業(yè)迎來(lái)快速發(fā)展的黃金期。在國(guó)家鼓勵(lì)半導(dǎo)體材料國(guó)產(chǎn)化的政策導(dǎo)向下，本土半導(dǎo)體材料廠(chǎng)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(guó)外半導(dǎo)體廠(chǎng)商的壟斷格局，推進(jìn)中國(guó)半導(dǎo)體材料國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，促進(jìn)中國(guó)半導(dǎo)體材料行業(yè)的發(fā)展。
數(shù)據(jù)顯示，2017-2019年中國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模逐年增長(zhǎng)，從2017年的76億美元增長(zhǎng)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(chǎng)中有26座來(lái)自中國(guó)大陸，占比超過(guò)40%，成為增速最快的地區(qū)。伴隨著5G時(shí)代的來(lái)臨，汽車(chē)電動(dòng)化進(jìn)程拉動(dòng)IGBT規(guī)模增長(zhǎng)。得益于對(duì)清潔能源高速增長(zhǎng)的需求，IGBT市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng)，IGBT市場(chǎng)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(zhǎng)率（CAGR）增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2026年市場(chǎng)規(guī)模為84億美元。新能源車(chē)應(yīng)用作為IGBT市場(chǎng)規(guī)模的重要增量，2020年市場(chǎng)規(guī)模為為5.09億美元，2020-2026年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為23%，預(yù)計(jì)2026年新能源車(chē)用IGBT市場(chǎng)規(guī)模為17億美元。
隨著5G、智慧物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，中國(guó)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(guó)、中國(guó)臺(tái)灣向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移。目前，我國(guó)已經(jīng)成為最大的半導(dǎo)體市場(chǎng)，并且繼續(xù)保持最快的增速，預(yù)計(jì)半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)將持續(xù)帶動(dòng)半導(dǎo)體材料行業(yè)快速發(fā)展。
