中國粉體網訊 半導體產業是關乎國家經濟，政治和國防安全的戰略產業。在半導體產業中，先進陶瓷的研發與生產水平直接影響我國半導體產業的發展。因此，無論從經濟安全角度還是產業成本考慮，要突破我國半導體產業面臨“卡脖子”的窘境，必須重視先進陶瓷的發展。2023年6月14日，由中國粉體網主辦的“第二屆半導體行業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，以第一作者身份發表SCI論文4篇，EI和中文核心期刊論文2篇，發明專利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工作。作為第一負責人正在研發的省部級項目一項，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業集團有限公司，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領先水平的研發成果。
姜滔博士介紹，公司主營產品主要有五大類。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部防護材料；2）等離子體設備中的氣體噴嘴、晶圓固定環；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，總體呈現供不應求的趨勢。2022年中國氧化鋁陶瓷基板市場規模達到49.76億元，目前，微電子技術發展迅速，電子器件趨向于小型化、高度集成化發展，Al2O3陶瓷基板因其優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仍將保持較高的市場占有率。
LTCC材料發展對標龍頭企業
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組件模塊產業鏈全面打通，實現了高技術指標熔斷器、芯片電容器、LTCC/HTCC組件等產品的批量生產。
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記者，振華云科的K6 /K8體系 LTCC 產品性能對標國外龍頭企業。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，云科公司兩款產品的性能已經與國外相當，基本可以實現國外產品的取代。
（中國粉體網編輯整理/空青）
注：圖片非商業用途，存在侵權告知刪除
