
市場突然盛傳日本化工巨頭旭化成(Asahi Kasei)擬針對中國客戶收緊光敏聚酰亞胺(PSPI)供給,原因是優(yōu)先保障海外大客戶如臺積電和三星。消息一經(jīng)傳出,隨即在半導(dǎo)體行業(yè)引發(fā)高度關(guān)注。
不過,旭化成中國很快發(fā)布澄清聲明,強調(diào)生產(chǎn)未中斷,目前PSPI的熱銷主要受益于AI芯片需求激增,靜岡新工廠自2024年12月陸續(xù)投產(chǎn)、擴能,積極承諾穩(wěn)定供貨。但包括PSPI在內(nèi)的高端材料安全問題,依然牽動業(yè)內(nèi)神經(jīng)。
光敏聚酰亞胺:先進工藝的關(guān)鍵材料
PSPI是一種兼具聚酰亞胺物理化學(xué)性能與光敏特性的高分子材料。相比傳統(tǒng)工藝,其能夠利用紫外曝光直接成像,無需光刻膠、去膠等繁瑣步驟,極大簡化半導(dǎo)體封裝和高端顯示的制造流程。
此類聚合物既具備光敏性——其中引入諸如丙烯酸酯、環(huán)氧等結(jié)構(gòu)單元,能在UV曝光下交聯(lián)或分解,從而獲得微米級甚至亞微米級精細圖案化——又依托本身優(yōu)越的耐熱、耐化性,可承受超350℃高溫,介電常數(shù)處于2.5-3.5之間,且具備良好機械強度,特別適合芯片表面鈍化、重布線(RDL)絕緣等工藝環(huán)節(jié)。
在集成電路制造和封裝領(lǐng)域,PSPI直接光刻工藝大幅提升生產(chǎn)效率和制程良率,并顯著降低制造成本。據(jù)業(yè)界測算,采用PSPI可以將相關(guān)成本降低三成以上,邊緣翹曲等缺陷也會減少五成。
除半導(dǎo)體應(yīng)用外,PSPI也在OLED顯示面板、MEMS等新興高端制造領(lǐng)域發(fā)揮作用,其不可替代性逐步凸顯。
競爭格局與產(chǎn)業(yè)短板
目前全球高端PSPI市場基本由日本和美國企業(yè)把控。日本的東麗、旭化成、富士膠片合計占據(jù)全球77%的市場份額,幾乎壟斷28nm以下制程主流供應(yīng)。同時旭化成PIMEL系列等產(chǎn)品已廣泛用于晶圓級封裝、OLED等高增值領(lǐng)域,全面服務(wù)臺積電CoWoS等重量級客戶。美國HD Microsystems則在超高耐溫PSPI領(lǐng)域擁有絕對優(yōu)勢。
中國PSPI市場規(guī)模已突破60億元,但長期依賴進口供應(yīng)。國內(nèi)主流企業(yè)平均年產(chǎn)能不足200噸,而國際巨頭單廠產(chǎn)能往往可達2000噸級。部分關(guān)鍵原料(如ODPA二酐)國產(chǎn)化率僅六成,仍需大量進口,原材料自給能力成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要掣肘。
PSPI國產(chǎn)化進展與挑戰(zhàn)
旭化成雖已否認斷供,但PSPI的國產(chǎn)化緊迫性日益突出。近年來,包括國家大基金三期在內(nèi)的多項政策持續(xù)加大對光刻材料等方向的科研投入,正在助力國產(chǎn)PSPI加速追趕。規(guī)劃目標顯示,到2027年封裝基板自主率要達到35%,EMC樹脂自給率提升至50%。
市場端,陽谷華泰旗下波米科技率先實現(xiàn)先進封裝用PSPI的國產(chǎn)量產(chǎn),成為華為海思等龍頭客戶的重要合作方,布局集成電路表層鈍化和應(yīng)力緩沖。艾森股份則是國內(nèi)首家量產(chǎn)正性PSPI的企業(yè),分辨率可達3μm,低吸水材質(zhì)也已通過主流封測廠驗證。鼎龍股份、國風(fēng)新材等公司亦有顯著進展。
盡管國產(chǎn)PSPI在基礎(chǔ)制備、應(yīng)用驗證環(huán)節(jié)已取得突破,目前整體國產(chǎn)率仍低于15%,中低端市場國產(chǎn)化率為35%左右。高端產(chǎn)品在金屬雜質(zhì)、分辨率等核心指標方面,與國際領(lǐng)先仍有差距。例如,國外產(chǎn)品可達0.1μm精度,國內(nèi)主流產(chǎn)品尚為3-5μm。
此外,高端PSPI要通過28nm以下工藝的晶圓廠認證需2-3年,目前僅波米科技進入臺積電3nm封裝預(yù)研。東麗與富士膠片等日資企業(yè)依然控制高端九成以上市場占有率。
環(huán)保標準日益趨嚴。歐盟REACH法規(guī)要求2025年起NMP溶劑含量降至200ppm以下,倒逼國內(nèi)企業(yè)升級改造,環(huán)保投入已占營收近7%,對成本管控提出新挑戰(zhàn)。
展望與建議
旭化成供應(yīng)風(fēng)波,客觀上加速了國內(nèi)PSPI布局。從行業(yè)趨勢看,隨著國內(nèi)AI產(chǎn)業(yè)和先進封裝技術(shù)演進,到2030年全球PSPI市場預(yù)計有望翻倍至120億元。國產(chǎn)企業(yè)只有持續(xù)推動技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)能提升、完善上游原材料保障,才能在未來的全球供應(yīng)鏈中掌握更大主動權(quán)。
綜觀全局,國產(chǎn)PSPI正在研發(fā)升級、市場推廣、政策扶持多維共振下迎來加速突破期。盡管原材料和高端制程仍為“卡脖子”短板,但隨著產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,“補鏈強鏈”正逐步落地。展望未來3-5年,國產(chǎn)PSPI有望在中高端市場實現(xiàn)規(guī)?;娲?,為中國高端封裝產(chǎn)業(yè)鏈安全和自主可控筑牢屏障。