作为《聚酰亚胺在线》的编辑,我每年泡在行业论坛不下3场,线下走访企业、面对面交流的业内同仁也超300人,对PI材料在半导体领域的分量,算是摸得门儿清。
在芯片制造与封装的核心链条里,PI材料就像藏在器件内部的“隐形骨架”,它的纯度、热稳定性、介电性能,直接牵着芯片良率、可靠性和功耗的“神经”,是半导体先进制程里绝对不能缺位的关键材料。
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先说说PI在半导体领域的核心“戏份”,两大主力产品撑起了关键应用场景:
一是光敏聚酰亚胺(PSPI),这可是给芯片做“精细雕刻”的好手。它在传统PI树脂里植入了光敏基团,摇身一变就能像光刻胶一样,通过曝光、显影在芯片表面刻出精密图案,既是介电层、钝化层,也是应力缓冲层和再布线层的核心材料。尤其在扇出型封装、凸点下金属化、芯片与基板再布线这些先进封装工序里,它能给芯片表面“找平”,缓冲制程中的热应力,避免电路短路,还能重新梳理I/O接口布局,是先进封装里的“多面手”。二是PI粘结剂与封装材料,堪称芯片的“强力粘合剂+散热卫士”。涵盖芯片贴装胶、底部填充胶、导热界面材料等品类,对粘结强度、低吸湿性、低热膨胀系数和导热散热性能都有着近乎苛刻的要求。它能把芯片牢牢“粘”在基板上,填满芯片与基板间的微小缝隙,消解机械与热应力,防止焊点疲劳开裂;高导热款PI材料,更是CPU、GPU等功率器件的“散热神器”,守住器件高温下的稳定运行底线。
再看咱们国内企业的布局,这几年真的是“遍地开花、各有突破”,每一家的进展都藏着国产材料的韧劲:
1.鼎龙股份在2025年亮出了无氟光敏聚酰亚胺(PFAS-Free PSPI),支持ghi线曝光,分辨率做到2-3μm,膜厚覆盖1-5μm,高低感光度需求都能满足,如今正推进客户验证,反馈一路向好;
2.奥莱德也在2024年8月启动无氟型PSPI研发,一步步打磨性能与工艺,紧跟国产替代步伐;国风新材则瞄准电子级PI薄膜赛道,投建专业生产线,产品朝着柔性基板、芯片封装等半导体高端领域延伸,拓宽国产PI的应用边界。
3.波米科技的突破更具里程碑意义,在光敏性聚酰亚胺涂层胶领域,直接打破了国外40余年的技术垄断,现有产能达500吨,聚焦光敏PI、PI液晶取向剂等半导体材料的研发与产业化,硬生生在国外巨头把持的领域撕开了口子;
4.艾森在2024年实现正性PSPI产品正式出货,拿下主流晶圆厂首个国产化材料订单,同时布局负性PSPI、低温交联型、超高感度PSPI及类PI型材料,先进封装负性光刻胶也在头部封测厂开展客户片验证,多点开花;强力新材则在半导体封装领域同步布局PSPI和电镀液,开发高低温固化PSPI,小批量验证稳步推进。
5.圣泉集团依托超120万吨/年的合成树脂产能,具备PSPI快速扩产的先天优势,2024年8英寸晶圆级PSPI中试线投产,2025年一季度完成中试线建设,还规划推进千吨级产线,目标让国产PSPI成本比进口产品低30%以上,用性价比打响国产替代战;
5.明士推出多款适配先进封装的低温PSPI产品,PAE-130负型PI、PBO-801正型PBO系列通过多家企业验证并稳定供货,低温PSPI也在重点封测厂验证,一期20吨/年PSPI光刻胶产能已落地,二期计划2026年底扩至500吨/年;南通晶爱微电子则深耕光敏、非光敏及特殊功能PI、液晶取向剂等产品,部分性能对标进口水平,获得了市场的广泛认可。
花姐观点
跑遍行业、聊遍企业,看着国产PI材料在半导体领域从无到有、从0到1破局,我打心底里觉得振奋。这个行业确实“卷”,技术门槛高、研发投入大、验证周期长,国外巨头又把持着高端市场多年,每一步突破都浸着研发人员的汗水,但正是这一个个“0到1”的跨越,让我们告别了“拿来主义”,攥住了半导体材料自主可控的主动权。
材料是工业化的最后一公里突破,更是产业链安全的“压舱石”。PI材料看似小众,却卡在芯片封装、先进制程的关键环节,一旦被“卡脖子”,整个半导体产业链都可能受制于人。我们攻克的不仅是技术难题,更是打破国外垄断的底气,是让中国半导体产业走得更稳、更远的根基。
如今国产PI企业各展所长,从产品研发、产能建设到客户验证,一步步啃下硬骨头,虽然距离全面替代进口、实现高端领域全覆盖还有很长的路要走,但这份从0到1的突破,已经足够让行业骄傲。未来,我们更要坚守自主研发的初心,不盲目内卷、不急于求成,深耕技术、打磨品质,让国产PI材料在半导体领域站稳脚跟,真正实现从“跟跑”到“并跑”甚至“领跑”,为中国工业化、半导体产业的高质量发展,筑牢最坚实的材料根基!
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