編者按：在國家集成電路產(chǎn)業(yè)政策的大力推動下，2016年中國半導體封測業(yè)在規(guī)模、技術、市場和創(chuàng)新等方面取得了亮麗的成績。然而在這亮麗成績的背后，是對于國外半導體封測材料的高度依賴，材料的國產(chǎn)化成為中國半導體產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展的重要任務。在日前舉辦的第十五屆中國半導體封裝測試技術與市場年會期間，筆者采訪了上海飛凱光電材料股份有限公司總經(jīng)理張金山博士，他對于國產(chǎn)半導體發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)做了詳盡的分析。
中國半導體行業(yè)協(xié)會封裝分會提供的數(shù)據(jù)顯示，2016年中國封測市場銷售達到1523.2億元，同比增長約14.70%，國內(nèi)已有長電科技、通富微電、華天科技三家企業(yè)進入全球前十強，而長電科技更是28.99億美元躋身全球三甲。
與此同時，中國的封測產(chǎn)業(yè)正在迎來廣闊的發(fā)展間空。面向物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、可穿戴設備等各種新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對SiP、BGA、FCBGA、CSP、WLP、WLCSP、FCCSP、FCQFN、BUMPING、2. 5D/3D （TSV）、Fan-in/out 等高端先進封裝技術的需求在不斷增加。
然而在這亮麗成績的背后，是對于國外半導體封測材料的高度依賴，材料的國產(chǎn)化成為中國半導體產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展的重要任務。
目前，中國半導體封裝材料中如硅晶圓、IC封裝基板、光刻膠、濕化學試劑、CMP拋光材料、無鉛焊錫球、高端環(huán)保EMC塑封料等大都需要依賴進口，嚴重受制于國外的供應商，發(fā)展緊迫性已經(jīng)不言而喻，中國半導體產(chǎn)業(yè)的自主可控急需在材料環(huán)節(jié)補強。
上 海飛凱光電材料股份有限公司總經(jīng)理張金山博士表示，材料作為半導體產(chǎn)業(yè)的最上游決定了下游產(chǎn)品的品質，供貨效率直接影響芯片生產(chǎn)進度，由于物流和安全等因素，一些化學品運輸危險性較高、本地化生產(chǎn)銷售更有優(yōu)勢，半導體材料的國產(chǎn)化替代任務已經(jīng)成為國內(nèi)相關企業(yè)的重任。
張金山博士認為，伴隨著中國半導體產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，國產(chǎn)半導體材料行業(yè)也迎來了不可多得的發(fā)展機遇，目前中國半導體產(chǎn)業(yè)在供需兩端都需要加速半導體材料的國產(chǎn)化替代進程。
目前，國內(nèi)IC制造和IC封測逐漸壯大對于國產(chǎn)材料產(chǎn)生了巨大的帶動作用，集成電路大基金的大力支持，有利于內(nèi)生和外延的協(xié)同發(fā)展。特別是在后摩爾定律時代，物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴等中段工藝的需求的產(chǎn)品降低了產(chǎn)品的門檻，以后將從追求工藝的“速度”逐漸向追求產(chǎn)品線的“寬度”轉變，這也是以材料為基礎的創(chuàng)新成為未來的趨勢。
當然，中國半導體材料國產(chǎn)化進程中，也面臨著不小的挑戰(zhàn)。
張金山表示，目前國內(nèi)半導體材料企業(yè)眾多，但多以中低端產(chǎn)品為主，通常以“內(nèi)耗”價格戰(zhàn)為主，在某種意義上阻礙了行業(yè)創(chuàng)新。同時在高端材料領域也存在著兩大不利因素，一是存在技術因素，半導體材料屬于基礎性學科，需要長期的研發(fā)投入技術積累；二是存在資金因素，材料領域投資回報周期較長，同時半導體行業(yè)所需投資額通常較大，門檻較高。上述兩大因素是國內(nèi)材料供應商需要克服的挑戰(zhàn)。
另外，半導體材料還存在著供應鏈鏈認證因素的困擾，通常下游制造和封測廠傾向于維持供應商關系的穩(wěn)定，新的供應商想打入新的供應體系，需要經(jīng)過較為嚴格和繁瑣的認證過程（通常在一年以上），大大增加了國內(nèi)企業(yè)的材料從研發(fā)走向商用化過程中的風險。
在充分認識中國半導體材料行業(yè)發(fā)展過程中的機遇與挑戰(zhàn)后，上海飛凱光電材料股份有限公司在2010年決定進入半導體材料領域，決心依靠在光纖材料領域積累的創(chuàng)新資源，開發(fā)中國本土具備國際競爭力的半導體材料產(chǎn)品，履行振興中國半導體行業(yè)的使命。
據(jù)張金山博士介紹，目前上海飛凱光電材料股份有限公司的產(chǎn)品覆蓋了半導體行業(yè)主要材料領域，例如光刻膠、電鍍液、去膠液、蝕刻液、錫球和EMC。
在光刻膠領域，飛凱主要提供先進封裝制造中使用的RDL及Bump電鍍開發(fā)光刻膠，分為10-30um，30-60um以及60um以上等級。面對目前行業(yè)同類產(chǎn)品還在面臨著厚膠的涂覆均勻性問題、抗干/濕法蝕刻及電鍍沖擊性能和高縱深化問題困擾時，目前飛凱的研發(fā)團隊針對客戶以上問題，開發(fā)出了高分辨率、抗沖擊性能強的光刻膠。
在電鍍液領域，針對先進封裝制程中金屬層的電鍍，飛凱的電鍍液有Cu,Au,Sn,SnAg等。在電鍍行業(yè)面臨產(chǎn)能瓶頸、電鍍過程中的氣孔問題、高縱深比或深孔電鍍均勻性問題、無 CN金電鍍液的穩(wěn)定性問題難題時，飛凱開發(fā)出了高速銅電鍍來提高產(chǎn)能，并可以保持良好的電鍍形貌和良好的電鍍均勻性，具備高推力值的特性使得可以很好地完成替代國外產(chǎn)品的任務。
在去膠液、蝕刻液、錫球和EMC等領域，飛凱都做到了具備自主創(chuàng)新的能力，為未來的高端封裝所需的材料做好了準備。
展望未來，張金山博士表達了希望政府有關部門能夠加強對于半導體材料支持的愿望，同時希望上下游廠商要攜手共建生態(tài)圈，共同為半導體材料研發(fā)過程中的“產(chǎn)品驗證”環(huán)節(jié)提供良好的環(huán)境。
