高端電子材料呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢(shì)

諸玲珍

“當(dāng)前中國電子材料產(chǎn)業(yè)鏈的安全和產(chǎn)業(yè)鏈的重構(gòu)已經(jīng)提到重要日程上，集成電路用的關(guān)鍵電子材料更是首當(dāng)其沖，我們迫切需要夯實(shí)電子材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)?！痹谌涨坝趶V州舉辦的2020中國電子材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展大會(huì)上，中國工程院院士屠海令發(fā)出這樣的感慨。

作為集成電路、新型顯示、5G通信的基礎(chǔ)和核心，發(fā)展電子材料產(chǎn)業(yè)對(duì)保障我國信息產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展和信息安全、國防安全具有重要的意義。

我國電子材料國際地位

顯著提升

電子材料是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性的產(chǎn)業(yè)。具有產(chǎn)品種類多、技術(shù)門隘高、更新?lián)Q代快、專業(yè)性強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于新型顯示、集成電路、太陽能光伏、電子電路板、電子元器件及電子整機(jī)、系統(tǒng)產(chǎn)品等領(lǐng)域，其質(zhì)量和水平直接決定了元器件和整機(jī)產(chǎn)品的性能。

當(dāng)前電子材料特別是半導(dǎo)體材料的發(fā)展應(yīng)用水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家綜合國力的重要標(biāo)志之一。我國一直高度重視電子材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從2016年到2019年，工信部等國家相關(guān)部委出臺(tái)了一系列支持電子材料行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級(jí)以及規(guī)范產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策和法規(guī)。今年，我國又進(jìn)一步優(yōu)化半導(dǎo)體材料等電子材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境，深化產(chǎn)業(yè)國際合作，提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和發(fā)展質(zhì)量。

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)興起，以及以5G為首的新基建項(xiàng)目的加速推進(jìn)，國內(nèi)電子材料產(chǎn)業(yè)取得了長足的進(jìn)步，形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)體系，產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長，中高端電子材料產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)速度加快。2019年，全行業(yè)營收超過7000億元，技術(shù)實(shí)力持續(xù)提升，顯示用液晶材料、集成電路用光刻膠等取得了突破。中國電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)理事長潘林說，2019年，我國半導(dǎo)體材料、覆銅板材料、顯示封裝等產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了565億元，近幾年年均復(fù)合增長率超過7%;覆銅板材料銷售達(dá)到了7.14億平方米，同比增長了10%，占全球的80%份額;2019年，隨著國內(nèi)大尺寸液晶面板產(chǎn)能快速釋放，我國大尺寸液晶面板的出貨產(chǎn)能已經(jīng)超過了全球的45%以上。潘林指出，我國電子材料行業(yè)發(fā)展盡管受到新冠肺炎疫情的沖擊、中美貿(mào)易摩擦的影響，但是未來以大尺寸硅材料、碳化硅、氮化鎵及高頻高速覆銅板為代表的高端電子材料，仍將呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢(shì)。

5G、新型顯示為電子材料

帶來新機(jī)遇

本次大會(huì)的主題是“新材料，新應(yīng)用，新挑戰(zhàn)——協(xié)同創(chuàng)新贏發(fā)展”，與大會(huì)主題相契臺(tái)，與會(huì)專家一致表示，5G、新型顯示、高端元器件等新應(yīng)用在為電子材料產(chǎn)業(yè)帶來新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)。

根據(jù)全球移動(dòng)供應(yīng)商協(xié)會(huì)發(fā)布的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2020年11月中旬，全球已有49個(gè)國家和地區(qū)的122家運(yùn)營商推出了5G服務(wù)，另有129個(gè)國家和地區(qū)的407家運(yùn)營商正在進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)投資，預(yù)計(jì)今年年底全球5G商用網(wǎng)絡(luò)將達(dá)到180張。此外，全球已有多個(gè)國家為了提振經(jīng)濟(jì)而制定并公布了未來幾年宏大的5G網(wǎng)絡(luò)投資計(jì)劃?？梢灶A(yù)期，在未來的兩三年內(nèi)，5G移動(dòng)通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的步伐將進(jìn)一步加快。

中興通訊股份有限公司工藝研究總工程師劉哲認(rèn)為，5G產(chǎn)品高頻電路部分要求更低的信號(hào)損耗，這讓天線材料、PCB基材、電磁屏蔽、導(dǎo)熱材料等迎來變革。LCP/MPI將成為5G終端天線FPC的主流材料;對(duì)于PCB基材來說，需要Dk/Df更小，Df越高滯后效應(yīng)越明顯，這就要求樹脂材料逐漸向PTEE材料靠近，傳統(tǒng)FR4樹脂材料已不能滿足要求;對(duì)于5G毫米波PCB，為減少線路損耗，需要選取更低Df的阻焊油墨，國外推出的低Df阻焊油墨比常規(guī)油墨性能提升23%。此外，5G終端日益成熟，產(chǎn)業(yè)鏈向上延伸，技術(shù)工藝取得突破，人才聚集，使得電子材料產(chǎn)業(yè)本土化率加速提升。隨著5G的規(guī)模普及，移動(dòng)終端和基站均對(duì)電磁屏蔽與導(dǎo)熱產(chǎn)品產(chǎn)生大量的需求，電磁屏蔽與導(dǎo)熱產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望實(shí)現(xiàn)成倍增長，潛在市場(chǎng)容量超過120億元。未來，電磁屏蔽材料將向?qū)嵝院?、加工工藝簡單、性價(jià)比高、適合大批量生產(chǎn)等方向發(fā)展，各種新材料將在電磁屏蔽的創(chuàng)新應(yīng)用中得到更多發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，復(fù)合型材料的開發(fā)和工藝的改進(jìn)，我國的導(dǎo)熱相變材料、導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱填充膠和導(dǎo)熱凝膠材料將得到進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)導(dǎo)熱石墨膜材料也將提出更多新的要求，如厚度更薄、導(dǎo)熱性更好，以及可加工為3D結(jié)構(gòu)產(chǎn)品或與其他材料結(jié)合而形成復(fù)合多功能材料等。

顯示材料產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展，已呈現(xiàn)出產(chǎn)品多元、產(chǎn)業(yè)集中、高速迭代等顯著特點(diǎn)。TCL華星光電技術(shù)有限公司研發(fā)副總監(jiān)曹蔚然在演講中表示，顯示技術(shù)不斷更迭，顯示器件朝著多功能和數(shù)字化方向發(fā)展，大尺寸、高解析度、高色彩飽和度、節(jié)能、高亮度、柔性、透明等逐漸成為技術(shù)發(fā)展的主流趨勢(shì)，OLED能夠最終實(shí)現(xiàn)上述極致性能。

TCL華星光電聚焦印刷技術(shù)（IJP），進(jìn)行大尺寸OLED顯示屏技術(shù)的布局和開發(fā)，目前已取得顯著進(jìn)展。曹蔚然強(qiáng)調(diào)，在IJP-OLED顯示材料中，IJP-OLED Brnk（噴墨打印像素限制材料）及IJP-OLED Ink（噴墨打印墨水材料）極為重要。IJP-OLED Bank材料在不同表面形成疏墨、親墨特性，保證墨滴不溢流，降低混色不均勻;IJP-OLED Ink目前已有多家廠商布局，溶質(zhì)、溶劑體系快速迭代，發(fā)光性能不斷提升，已經(jīng)基本達(dá)到應(yīng)用要求。他表示，國內(nèi)電子材料企業(yè)可關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域，為顯示產(chǎn)業(yè)的本土化配套做出貢獻(xiàn)。

5G、自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，也為高端片式元件帶來廣闊市場(chǎng)。廣東風(fēng)華高科技股份有限公司總工程師付振曉在演講中表示，不同手機(jī)MLCC的用量不同，越高端的手機(jī)用量越大，目前iPhoneX里已經(jīng)超過了1100顆MLCC，一臺(tái)電動(dòng)汽車中MLCC的用量也超過了1萬顆。因此，未來市場(chǎng)對(duì)片式需求可期。而片式元件向微型化、薄型化、高性能、高可靠發(fā)展，亦對(duì)電子材料提出新挑戰(zhàn)，高端電介質(zhì)材料、電子漿料等核心材料以及PET膜等關(guān)鍵輔材，有待國內(nèi)材料企業(yè)破局。

上下游緊密合作加速

電子材料核心技術(shù)攻關(guān)

“基礎(chǔ)不牢，地動(dòng)山搖”。專家表示，要發(fā)展國內(nèi)電子材料產(chǎn)業(yè)，一定要做好電子信息產(chǎn)業(yè)“十四五”高質(zhì)量發(fā)展等規(guī)劃，強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，明確產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向及重點(diǎn)，堅(jiān)定不移地推動(dòng)電子材料產(chǎn)業(yè)向價(jià)值鏈的中高端躍進(jìn);著力突破高端電子材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展問題，進(jìn)一步提高電子材料對(duì)我國電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)支撐能力和國際競(jìng)爭(zhēng)力。

為保證產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的安全穩(wěn)定，要鼓勵(lì)電子材料上下游企業(yè)緊密合作，加速關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)及產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證導(dǎo)入。屠海令院士表示，電子材料除了要按照自身規(guī)律發(fā)展以外，和高技術(shù)領(lǐng)域及相關(guān)行業(yè)的融合發(fā)展非常重要。目前，國內(nèi)300毫米的硅片、光刻膠、板材等微納電子材料的技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化，要加強(qiáng)與用戶，特別是像華為、中芯國際這樣核心的大型企業(yè)的良性互動(dòng)，切實(shí)完善我國電子材料科技創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境。屠海令還強(qiáng)調(diào)：“電子材料自身的產(chǎn)業(yè)鏈也應(yīng)該加以關(guān)注，特別是相關(guān)的裝備儀器，只有不到20%本土化率。這一點(diǎn)也不容小覷，應(yīng)該加緊安排部署?！?/p>

國內(nèi)企業(yè)應(yīng)瞄準(zhǔn)國際電子材料前沿技術(shù)，做好前端布局，在關(guān)鍵領(lǐng)域形成技術(shù)優(yōu)勢(shì)，掌握話語權(quán)。要深入梳理產(chǎn)業(yè)體系，及時(shí)更新相關(guān)技術(shù)路線圖，針對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域，加大技術(shù)創(chuàng)新，提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。繼續(xù)加強(qiáng)國際交流合作，支持產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)與有關(guān)國家和地區(qū)的企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、資本市場(chǎng)等各要素開展全方位的合作，實(shí)現(xiàn)互利共贏。