半导体的上游原材料有哪些

半导体的上游原材料有哪些,第1张

梳理半导体上游材料公司芯片的上游材料,其实在介绍国家基金二期的文章里也简单提到过。今天我们再做一次物质面的全面梳理。半导体材料包括光刻胶、靶材、特殊气体等。,这个应该很多朋友都知道。目前这些半导体材料只有15%左右是国产的。在国外封锁相关产业链的情况下,国内替代仍然是重点。从机构披露的报告来看,半导体上游材料的报告数量在增加,未来国产化趋势仍将持续。这些材料可分为三类:基础材料、制造材料和包装材料。基本材料基本上,材料可以分为硅片和化合物半导体。硅片是集成电路制造过程中最重要的原材料。相关上市公司:上海新阳、晶盛机电、中环股份。化合物主要指砷化镓(gaas)、氮化镓(gan)和碳化硅(sic)等。最近热炒的氮化镓也在其中,所以并不新鲜。上市公司:三安光电、文泰科技、海特高新、士兰威、福满电子、耐威科技、海陆重工、云南锗业、赣兆光电等。制造材料。制造材料可分为六大类:电子专用气体、溅射靶材、光刻胶、抛光材料、掩膜、湿式电子化学品。电子特种气体特种气体是特种气体的一个重要分支,是集成电路(ic)、显示面板(LCD、有机发光二极管)、光伏能源、光纤电缆等电子工业生产中不可或缺的原料。它广泛应用于薄膜、光刻、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺中,其质量对电子元器件的性能有重要影响。相关上市公司:华特燃气、雅克科技、南大光电、杭氧股份。溅射靶在高科技芯片产业中,溅射靶材是VLSI制造的必备原材料。它利用离子源产生的离子在高真空中加速聚集形成高速离子束,轰击固体表面。离子与固体表面上的原子交换动能,使得固体表面上的原子离开固体并沉积在基底表面上。被轰击的固体是溅射沉积薄膜的原料,称为溅射靶。靶材是溅射工艺的核心材料。目前a股市场从事溅射靶材的上市公司只有四家:阿诗创、友研新材、江峰电子、龙华科技。光刻胶光刻胶是电子领域微图形加工的关键材料,在半导体、LCD、PCB等行业的生产中发挥着重要作用。光刻胶是通过光化学反应将所需精细图形从掩膜版转移到加工基板上的图形转移介质,是光电信息产业中精细图形电路加工的关键材料。上市公司:南大光电、李强新材料、景瑞、荣达光敏、金龙机电、飞凯材料、江华微等光泽剂一般指cmp化学机械抛光工艺中使用的材料,一般可分为抛光垫、抛光液、调节剂和清洁剂,其中前两者最为关键。抛光垫的材料一般为聚氨酯或含饱和聚氨酯的聚酯,抛光液一般由超细固体颗粒磨料(如纳米二氧化硅、氧化铝颗粒)、表面活性剂、稳定剂、氧化剂等组成。上市公司:鼎龙(抛光垫)、安吉科技(抛光液)。掩模板又称光掩模、光掩膜、光刻掩膜,是半导体芯片光刻工艺中设计图案的载体。上市公司:菲利帕和应时。湿电子化学品又称超净高纯试剂,是指半导体制造过程中使用的各种高纯化学试剂。上市公司主要包括:多氟多、景瑞、江华微。包装材料封装材料可细分为六大类:芯片键合材料、键合线、陶瓷封装材料、引线框架、封装基板和切割材料。芯片键合材料是一种利用键合技术将芯片与基底或封装基板连接起来的材料。上市公司:飞凯材料、宏昌电子陶瓷封装材料是一种电子封装材料,用于承担电子元器件的机械支撑、环境密封和散热等功能。相关上市公司:三环集团封装基板是封装材料中最昂贵的部分,主要起到承载保护芯片,连接上层芯片和下层电路板的作用。相关公司:兴森科技、深南电路键合线,半导体用键合线,用于焊接连接芯片与支架,承担芯片与外界的关键电连接功能。相关上市公司主要有:康强电子引线框架作为半导体的芯片载体,是通过键合线实现芯片内部电路端子与外部电路(pcb)之间的电连接,形成电气回路的关键结构部件。相关上市公司:康强电子材料切割,目前主流的切割方式分为两类,一类是用划线系统切割,一类是用激光切割。相关上市公司主要有:戴乐新材料2018年,全球半导体材料销售额为519亿美元,占比矩阵材料(23.4%)、制造材料(38.7%)和封装材料(28%)。

华为的 “缺芯” ,几乎是人尽皆知的事情。本应该在三月份就发布的华为P50,到现在还没动静。而且最近华为又因为芯片问题上了新闻, 华为董事余承东 说:华为现在在国内的市场 被同行无情分食 高端手机市场被苹果挤占 中低端手机市场又被国内同行抢夺 。而造成这些状况的原因就在于在 近两年时间内 ,华为被漂亮国 用各种手段进行了一轮又一轮的制裁

很多人会这样想:华为受到这么严重的制裁,芯片的供应几乎是被扼住了,难道芯片供应商就不会受到影响? 而且为什么只有华为在抗议,台积电却毫无反应呢?

你可能会说:因为 台积电 漂亮国的附庸 呗,怎么有胆子抗议呢?但是我们要考虑到经济虽然被政治影响,但一旦阻碍了企业的发展,企业也不至于当哑巴的。 毕竟无论是什么资本,逐利始终是第一目标

实际上,台积电之所以几乎没有任何抗议,还是因为对它并没有什么影响。相反的,台积电现在估计是要乐开了花。这是什么原因呢?

因为 太缺芯 了!不仅是华为缺芯,全世界都急需芯片,只是华为的更缺而已。因为 订单实在太多,台积电都有些忙不过来 ,又岂会在乎失去华为的市场呢?

要说为什么这么缺芯,不仅是因为电子产品的市场始终强劲,还有其他几个重要的原因。我们都知道,一旦市场开始缺乏某样商品,无非就是两方面原因, 一是供应不足,而是需求激增

先说供应不足,这其中的原因大概也想到了——疫情。因为疫情的缘故,全球很多产业都受到一定冲击,从这个角度来说,造成的供需不平衡,芯片绝对不是孤军奋战者。同时又因为疫情慢慢结束,市场的 供求反d,导致了芯片不平衡被扩大

但是芯片的匮乏不是因为疫情, 还跟 汽车 行业有关 。这些年过去, 新能源 汽车 的初步发展 已经趋向于成熟,导致需求越来越大。连带着生产新能源 汽车 需要的关键产品—— 芯片的需求也越来越大

而且这两年掀起了一股 造车浪潮 ,不管是 做手机 的,还是做 游戏 ,就连卖货的都说要造车。群众一边感叹造车的门槛越来越低的同时,又在担心新能源 汽车 的前景。但是今年年初的时候, 全球各大车企向外界透露 ,因为 芯片断供原因,不得不调整生产战略 ,有的车企干脆就停产了 部分生产线 。三月份的时候,大众对外说,因为缺少芯片,在两个月的时间 少生产了将近十万辆 汽车

大厂缺芯缺到断产,可见缺芯难题已经到了严重的地步。大家都要说台积电脸都要笑裂开了,事实也确实如此,台积电如今又在国内投资建厂,新一轮的资本收割又要开始了。

但是面对我国这么缺芯,笑得最开心的 也许并不是台积电 ,还可能是 味之素 —— 日本的一家味精公司

我们都说华为被漂亮国卡住了芯片,几乎是被 卡住了脖子 。但是你可知道,世界上所有的芯片都 被日本的味之素卡住了命脉

味之素之所以能够以味精公司的身份做到这一点,是因为它发明了一个 重要产品:ABF

AB,名叫 味之素堆积膜 ,是半导体基板的核心材料。现代几乎所有的 半导体都需要用到ABF ,而供应的充足也直接影响了 半导体生产链的正常运行 。相传台积电现在就可能存在 ABF存量不足的问题 ,这一传言还一度让很多人忧心忡忡。

ABF为什么这么重要呢?这还要从 半导体基板 说起。半导体一开始应用最广泛的地方应该是 计算机的CPU ,这是一个计算机的灵魂。在那个年代,计算机的高速发展,让CPU的要求越来越高,让其终端从一开始的 40个到后来的上千个 ,也从平面结构转变成 堆叠的多层结构 ,这种多层堆叠的结构中布满了密密麻麻的线路。CPU的结构变得复杂的同时,还要求 各线路之间的绝缘。 不仅如此,CPU在工作时还会散发出大量的热量。以上的种种原因都导致半导体公司 急需先进的材料来生产CPU

ABF就是这样的材料,它并不像传统的绝缘体是液态的,而是像 薄膜一样的材料 。ABF的表面可以轻松地 镀铜 ,受激光加工。它的发明让半导体完成 从墨水绝缘体到薄膜绝缘体的转型 ,从此ABF就成为了半导体的重要材料,一直到现在都没有改变过。

又有人有疑问,既然ABF只是一种生产材料,那为什么 我们不生产这种材料呢 ?事情没有想象中那么简单。 ABF并不是可以简单复制的产品

在上世纪70年代,味之素在食品生产中对一些副产品进行了研究和分析后,发现了一种可以用于 电子行业的材料 。味之素并没有轻视这一次偶然的发现,他们对这种材料进行了更进一步的 研究 ,也有了一些成果。直到90年代,味之素在这方面的研究终于引起了一些半导体公司的注意,其中 有一家CPU制造商公司 ,就生产 薄膜绝缘体 这一领域与味之素进行了沟通。

味之素最早研究食品副产品的人是 竹内孝治 ,是他最早将 味之素的副业引向了计算机产业 。在ABF还没有被发明出来的时候,竹内就已经带领团队在电子产品的生产材料方面有了一番成就。

人们对新东西总会抱有怀疑的态度。在那个墨水绝缘体还没被淘汰的时候,薄膜绝缘体概念的提出首先就会被人质疑,但竹内并没有放弃,他告诉队伍, 薄膜绝缘体是一次全新的尝试,过去没有人做过,但是我们可以

这样的话鼓舞了团队里的一个人: 中村茂雄 。中村虽然是个新人,但他敏锐地感觉到如果能发明出这种材料,一定会 引起半导体市场的变革 。所以在别人还在考虑薄膜绝缘体是否有前景的时候,中村就已经去寻找绝缘体的生产材料了。

要想代替墨水,这种材料一定要在能保持墨水绝缘体的特性,还要 对CPU的生产有更大的帮助 。因为对绝缘体的要求是薄膜,所以这种材料还得有一定的 硬度 (因为墨水绝缘体是直接涂抹上去的,等干涸后再进行加工,而薄膜则是直接加工),较强的适应性,足以应对温度的变化。

中村觉得先要将 制作薄膜的材料生产出来 ,然后再将其制作成薄膜。这个过程可谓屡屡受挫,但最终也找到了 合适的材料能制成薄膜

将薄膜绝缘体制造出来了,中村又将一些后续问题一一解决后,最终 ABF就出世了 。竹内和中村异常兴奋,他们将成品 带到CPU制造公司 ,但让人遗憾的是,这家公司婉拒了意气风发的竹内。

薄膜绝缘体的制造耗费了 竹内团队四个月的时间 ,而现在是这样的结果,有些团员已经开始离开了队伍。但是竹内并没有一次挫败就放弃,所以他没有直接解散团队,而是进行了重组,并对 ABF进行研究和改进

就这样,时间来到98年,一家半导体公司嗅到了ABF的前景,想要和竹内合作。在那之后, ABF开始作为半导体生产材料出现在半导体行业 ,很快就 取代了墨水成为主流基材

ABF的主要材料是味精生产中的 树脂材料 ,虽然研究时长并不是很长,花费力气也并不大。但是 可复制性却是极低 ,别的公司想要制造出ABF几乎不太可能。日本一家味精公司,卡着全球芯片的“喉咙”?

所以说现在我国这么“缺芯”,最开心的就是味之素,他们赚得也是最多的。而且,总体来说华为缺芯也不是因为漂亮国,而是 因为日本这家公司。一家日本味精公司,“卡脖子”全球芯片产业?


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