材料是技術的增強者
“綠色產品是未來電子產業發展的趨勢,而綠色材料決定了綠色產品”,Honeywell電子材料部總經理李蓓凱(Rebecca Liebert)接受采訪時,簡單明了地指明了材料對于整個電子行業的決定作用。
電子材料廣泛用于整個半導體行業,而且涉及整個設計和制造流程,在整個半導體產業鏈的最前端是技術的增強者。材料技術的發展是個緩慢演變的過程,不會出現太大的跨越,但也許一個微小的變化足以引發整個半導體產業的革命。設備的發展推動了半導體工業前期的迅速發展,而從現在開始,半導體的發展需要靠設備與材料共同發展來推動。更重要的是,材料已經開始決定成本優勢,材料技術成本可以決定后期芯片廠的生產優勢。材料的精度逐漸加強,降低技術融合的成本以提高競爭力是材料企業發展的重點。
Rebecca:封裝材料的散熱問題成為焦點
目前功能強大的計算機芯片產生的熱流要比航天飛機重返地球大氣層時與之摩擦產生的熱流還要高,熱管理就成了半導體行業面臨的一個關鍵問題,首當其沖的是封裝材料的散熱效率。傳統的鋁材已經難以滿足需要,目前通過精研和冶煉,碳合金和銅合金都是比較理想的新材料,碳板和銅板已經逐漸成為同質層的首選,鈦和鎳等稀土金屬則是未來研究的重點,鈦的強度/重量比、耐腐蝕性和生物兼容性都非常好,因而應用范圍十分廣泛。在半導體的生產過程中,鈦被廣泛用作“阻擋層金屬”,作為一層很薄的金屬層用以保護在芯片中傳輸電子信號的微型導線,以免與導線周圍的絕緣材料發生可能有害的相互作用。最新絲網印刷相轉變材料改變傳統相轉變材料僅具有帶式形式,以帶卷的方式提供。在半導體封裝過程中,會將小型相轉變材料襯墊固定在所需位置。新型絲網印刷形式使制造商可以更加有效地應用材料,并能形成各種不同的形狀,從而優化半導體封裝冷卻系統的性能。
半導體介電材料的清洗和蝕刻是目前技術發展的另一個重點,伴隨著芯片尺寸的縮減與層數的增加,如何讓芯片各層有更好的結合是對材料行業最大的挑戰。
半導體產業是個相對集成的行業,了解客戶具體需求,幫助其提升技術,并提供完整的生產設計解決方案是必然要求。整個半導體行業需要多領域互相制約,同步發展,就如同僅僅一個前質層就需要240個相關支撐步驟一樣,沒有全行業的配合根本無法推動技術的發展。
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