半導體、芯片是兩會關(guān)注的熱點。7日，在全國政協(xié)十三屆四次會議第二場“委員通道”上，全國政協(xié)委員、中國科學院微電子研究所研究員周玉梅表示，中國芯片設(shè)計企業(yè)已經(jīng)采用全球最先進的5納米工藝，設(shè)計實現(xiàn)了“麒麟芯片”。她談道，中國的芯片制造企業(yè)、芯片封裝企業(yè)已經(jīng)進入全球同行業(yè)的前十。而且，中國“十三五”期間集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)的年平均復合增長率達到了23.4%。
周玉梅認為集成電路產(chǎn)業(yè)對國家至關(guān)重要，關(guān)乎現(xiàn)在、也影響未來，希望更多目光關(guān)注集成電路產(chǎn)業(yè)，有更多優(yōu)秀人才投身到集成電路產(chǎn)業(yè)中。如此，小編認為作為集成電路封裝用的球形硅微粉也需要加大加快投入力度，跟時間賽跑。
一、半導體產(chǎn)業(yè)迎來“黃金十年”封裝材料球形硅微粉需求看好
環(huán)氧塑封料(EpoxyMoldingCompound，簡稱為EMC)是集成電路等半導體封裝必需材料(半導體封裝中有97%以上采用環(huán)氧塑封料)。而球形硅微粉具有高耐熱、高耐濕、高填充率、低膨脹、低應力、低雜質(zhì)、低摩擦系數(shù)等優(yōu)越性能，成為超大規(guī)模和特大規(guī)模集成電路封裝料中不可或缺的功能性填充材料。
依據(jù)整體經(jīng)濟環(huán)境以及有利政策方向，業(yè)內(nèi)半導體行業(yè)有望迎來“黃金十年”。2020年中國集成電路市場規(guī)模達到1434億美元，同比增長9%。與此同時，以高端芯片為代表的超大規(guī)模和特大規(guī)模集成電路對封裝材料的要求也越來越高，球形硅微粉需求或迎來爆發(fā)期。日前，江蘇聯(lián)瑞新材料股份有限公司發(fā)布2020年度業(yè)績，凈利潤增長30.99%。其表示業(yè)績增長主要歸功于市場需求增長。
二、應用價值不斷凸顯球形硅微粉爆發(fā)號角請吹響
球形硅微粉是一種性能優(yōu)異的先進無機非金屬材料，除了芯片封裝用環(huán)氧塑封料，還可廣泛應用于電子電路用覆銅板、陶瓷、涂料等領(lǐng)域，終端應用于消費電子、汽車工業(yè)、航空航天、風力發(fā)電、國防軍工等行業(yè)。
覆銅板(CCL)用球形硅微粉
近年來，在覆銅板的新產(chǎn)品開發(fā)和性能改進方面，采用無機填料填充技術(shù)已成為一個很重要的研究手段。球形硅微粉因表面積大可以與環(huán)氧樹脂之間充分接觸，其分散能力較好，分散在環(huán)氧樹脂中相當于增大了與環(huán)氧樹脂間的接觸面積，增多了結(jié)合點，更有利于提高兩者的相容性。另外，較好的機械性能和電性能，在覆銅板領(lǐng)域使用也越來越廣泛。
電子油墨用球形硅微粉
高純球形硅微粉具有很好的流動與潤滑性，可以達到更好的分散懸浮和穩(wěn)定，球形硅微粉用于油墨和顏料中，可使油墨和顏料用量少反而遮蓋力高，光澤好，樹脂粒度細膩，成膜連續(xù)，均勻光潔，膜層薄，使印刷的圖像清晰，若用在UV油墨中，可加快其固化速度，同時由于填料的細微均勻分散而消除墨膜的收縮起皺現(xiàn)象。會使油墨色彩艷麗而發(fā)光，印出更精美的圖像。
光導纖維原料-高純球形硅微粉
光纖通信是一種現(xiàn)代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務。光纖通信所使用的光纜，其主要部件為光導纖維。球形硅微粉由于其有高介電、高耐熱、高耐濕、高填充量、低膨脹、低應力、低雜質(zhì)、低摩擦系數(shù)等優(yōu)越性能而成為制造光導纖維的優(yōu)質(zhì)原料。
化妝品原料-高純球形硅微粉
球形硅微粉較小平均粒徑?jīng)Q定其良好的平滑性;較窄粒徑分布決定其良好的流動性和觸感;較大比容積決定其化妝品配方更經(jīng)濟。較大比表面積使其具備了良好的吸收功能，可用于香料、營養(yǎng)物及保護化學品。
球形二氧化硅，應用于口紅、粉餅、粉底霜等配方中具有如下特性：良好的分散性和油相中的相溶性;對皮膚有良好的親和性;良好的疏水性，可增強化妝持久性。
高級陶瓷用球形硅微粉
高純球形硅微粉作為載體、填料，被廣泛應用于提高陶瓷制品的韌性、光潔度;由球形硅微粉與高性能樹脂、陶瓷為基體的先進復合材料(AdvancedCompositeMaterials，簡稱ACM)制成的耐高溫陶瓷基復合材料是用于飛機、火箭、衛(wèi)星、飛船等航空航天飛行器的理想防熱瓦片材料。
應用于精密陶瓷、電子陶瓷、高級陶瓷、人造莫來石材料、搪瓷釉和特種耐火材料，具有介電性能優(yōu)異，熱膨脹系數(shù)低，電絕緣性好，在氧化中形成多層保護層，具有良好的力學性能和抗高溫抗氧化性能，還可以解決陶瓷的脆性問題。陶瓷中加入球形硅微粉后，更加致密、耐熱冷疲勞、強度大大提高。特種耐火材料中加入球形硅微粉后具有良好的流動性、燒結(jié)性、結(jié)合性、填充氣孔性能等使之特種耐火材料具有結(jié)構(gòu)密、強度高、耐磨損、抗侵蝕等特性。
光纖光纜填充油膏稠化劑用球形硅微粉
光纜在長期使用過程中，由于水分及潮氣的滲入，將導致光纜的傳輸性能劣化，甚至不能使用。為了防止水分的侵入及在制成光纖相互摩擦而損壞光纖，除了在光纜空隙中填充光纜油膏外，還需要在光纖上涂上光纖油膏。高純球形二氧化硅為主要原料的油膏填充稠化劑，用于生產(chǎn)光纖光纜、電纜絕緣填充油膏：增稠、觸變性好，針入度大，可常溫施工，膠體穩(wěn)定，滴點高、油分離小，高低溫性能優(yōu)良，使用溫度范圍寬，賦予疏水性。
光學器件及光電行業(yè)用精密研磨粉球形硅微粉
通過超細、分級制備的球形硅微粉，不容易對工件表面產(chǎn)生隨機劃傷，并且能提供最佳的磨削效率和表面光潔度，應用于拋光金屬表面、精密閥門、硬磁盤、光盤、磁頭的拋光，洗滌軸承，汽車拋光劑，均有很好的效果。實驗表明，此種研磨粉能夠減少研磨和拋光次數(shù)至少10-20%，能夠?qū)崿F(xiàn)快速研磨和拋光。同時，高純球形硅微粉也廣泛用于光學器件及光電行業(yè)的精密研磨，特別適合研磨、拋光半導體單晶多晶硅片、顯像管玻殼玻屏、光學玻璃、液晶顯示器(LCD、LED)玻璃基板、壓電石英晶體、化合物半導體材料(砷化鎵、磷化銦)、磁性材料等半導體行業(yè)。
涂料、油漆用高純球形硅微粉
高純球形硅微粉具有常規(guī)SiO2所不具有的特殊光學性能，它具有極強的紫外吸收，紅外反射特性。它添加到涂料中能對涂料形成屏蔽作用，達到抗紫外老化和熱老化的目的，同時增加了涂料的隔熱性。將高純球形硅微粉作摻雜到紫外光固化涂料中，明顯地提高了紫外光固化涂料的硬度和附著力，還減弱了紫外光固化涂料吸收UV輻射的程度。從而降低了紫外光固化涂料的固化速度。
高純球形硅微粉擁有龐大的比表面積，表現(xiàn)出極大的活性，能在涂料干燥時形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。同時增加了涂料的強度和光潔度，提高了顏料的懸浮性，能保持涂料的顏色長期不變。填料添加量對油漆、涂料粘度的影響至關(guān)重要，在油漆、涂料中使用球形硅微粉作功能性填料，不但可大幅降低樹脂用量，進而大幅降低生產(chǎn)成本，而且還能提高油漆、涂料質(zhì)量，使油漆、涂料達到低收縮率、低粘度、高添加量、高耐磨性和良好貯存性的目的。
總結(jié)
綜上，球形硅微粉在大規(guī)模集成電路封裝上應用較多，并逐步滲透到航空、航天、精細化工及特種陶瓷等高新技術(shù)領(lǐng)域中。且在5G、數(shù)據(jù)中心和汽車電動化趨勢下，高頻高速等高端CCL市場空間將會打開，球形硅微粉需求趨勢向上。但目前球形硅微粉，日本長期占據(jù)壟斷地位。全球EMC排名中前十大廠商有7家是日系廠商，特別是中高端產(chǎn)品中有70%的市場為日系所占有。因此，芯片封裝材料球形硅微粉爆發(fā)的同時，國內(nèi)企業(yè)也應有所爆發(fā)，加強球形硅微粉的研發(fā)，提高市場競爭力。
