微电子封装热沉材料的革新与发展
随着科技的飞速进步,微电子集成电路已成为现代电器产品的核心组件。然而,高度集成的电路在工作时会产生大量热量,这对封装热沉材料的散热性能提出了严峻挑战。传统的微电子封装热沉材料虽然能够吸收和传递电子元器件产生的热量,但其散热能力有限,常常成为微电子集成电路出现故障的潜在风险点。
进入新时代,微电子封装热沉材料的研究和应用已经发生了革命性的变化。传统的以器件为中心的设计理念正逐步让位于系统导向的设计思路。这意味着,封装热沉材料不再仅仅是服务于单一的电子元器件,而是要满足整个系统的散热需求,确保所有组件都能在适宜的温度环境下稳定工作。
为了满足新时代对微电子封装热沉材料的新要求,科研人员正不断开发新型材料,这些新材料不仅要具备更好的散热性能,还要有足够的强度和可靠性,以确保电子元器件的长期稳定运行。此外,新型热沉材料还需要考虑环保和成本效益,以适应市场的多样化需求。
微电子封装热沉材料不仅能够有效吸收和传递热量,还承担着支撑、电连接、散热及环境保护等多重功能。以金属热沉材料为例,它需要具备低热膨胀系数、优良的导热和导电性、良好的加工成形能力,以及耐腐蚀、可焊性和气密性等特点。这些特性的优化,是确保金属热沉材料能够与芯片完美匹配,提高电子元器件稳定性和延长使用寿命的关键。
尽管我国在微电子封装热沉材料的研究上与西方发达国家还存在一定差距,但我们一直在努力迎头赶上。通过不断加强科研投入和技术创新,我们正在缩小这一差距,为微电子技术的进一步发展贡献力量。
随着物联网、大数据和人工智能驱动的新计算时代的发展,对半导体器件的需求日益增长,同时也催生了市场对半导体材料的需求,半导体材料行业迎来快速发展的黄金期。在国家鼓励半导体材料国产化的政策导向下,本土半导体材料厂商不断提升半导体产品技术水平和研发能力,逐渐打破了国外半导体厂商的垄断格局,推进中国半导体材料国产化进程,促进中国半导体材料行业的发展。
数据显示,2017-2019年中国半导体材料市场规模逐年增长,从2017年的76亿美元增长至2020年的94亿美元。据统计,2017-2020年全球62座新投产的晶圆厂中有26座来自中国大陆,占比超过40%,成为增速最快的地区。伴随着5G时代的来临,汽车电动化进程拉动IGBT规模增长。得益于对清洁能源高速增长的需求,IGBT市场规模将持续增长,IGBT市场在2020年的规模为54亿美元,从2020年到2026年将以7.5%的复合年增长率(CAGR)增长,预计2026年市场规模为84亿美元。新能源车应用作为IGBT市场规模的重要增量,2020年市场规模为为5.09亿美元,2020-2026年的复合年增长率为23%,预计2026年新能源车用IGBT市场规模为17亿美元。
随着5G、智慧物联网时代的到来,中国大陆的半导体产业得以在众多领域实现快速与全面布局,正逐步驱使全球半导体产业从韩国、中国台湾向中国大陆转移。目前,我国已经成为最大的半导体市场,并且继续保持最快的增速,预计半导体市场增长将持续带动半导体材料行业快速发展。