浅说半导体封装材料.doc

浅说半导体封装材料 (无锡市罗特电子有限公司，江苏 无锡 214002) 摘要：本文阐述了半导体封装材料的进展情况，其中包括半导体封装材料市场在整个电子材料市场中所占的比例，以及半导体封装材料随半导体封装产业的发展所取得的研究成果。 关键词： 半导体封装材料；电子材料供应商；市场1前言Managing公司和Prismark公司合伙人Shiuh-kaoChiang博士于2002年在上海《SEMICOM China 2002Technical Symposium》会上发表了题为半导体封装材料供应链的论文(英文)。他是一位半导体封装材料的专家，毕业于台湾NationalTsingHua大学材料科学和工程系，曾获NotreDame大学金属工程学硕士、Ohio State大学陶瓷工程学博士和ClevelandState大学MBA。他在电子材料、封装和工艺领域拥有多项专利和多部(篇)学术著作和论文。半导体封装材料是电子材料的重头戏，所占份额居首位。随着半导体器件封装的小型化、片状化、薄型化和焊球阵列化，对半导体封装材料的要求越来越高，期望半导体封装材料朝多功能化、多品种化和低价格化方向发展。 2电子材料市场在过去20年电子工业制造业发展很快，年增长率达6％-7％，2002年全球电子工业制造业市场达1万亿美元，包括计算机、蜂窝电话、路由器、DVD、发动机控制器和起搏器等。亚洲(除日本外)是世界电子工业制造业的中心之一，它包括中国、台湾地区和韩国等，其市场约占全球电子工业制造业市场的20％，即200亿美元，其年增长率超过10％，而全球其他地区的年增长率仅为5％-6％。电子材料市场是随着电子工业制造业市场的发展而增长，电子材料市场约占电子工业制造业市场的7％，2002年电子材料市场将达669亿美元。电子材料市场中有源器件占29％，无源器件占26％，互连衬底占15％，能量转换占14％，数据存储占8％，系统输入／输出占5％，装配、热防护层占3％。有源器件包括半导体分立器件和IC，其中，前道材料占电子材料市场的22％，达149亿美元；后道材料占7％，达45亿美元。有源器件材料中占重头的是晶圆，加工晶圆的相关晶圆的相关材料和半导体封装材料。前道材料包括Si晶圆、玻璃光掩模坯、光致抗蚀剂、湿化学试剂、其他晶圆、抗蚀剂辅助材料、化学机械抛光(CMP)材料、淀积靶、镀覆和电解质等。其中CMP和化合物半导体晶圆发展最快，年增长率超过11．7％。后道材料，即半导体封装材料，包括模塑化合物、芯片粘接、填充料、键合线和灌封料等。上述电子材料中不包括CRT玻璃壳、光学透镜、铜缆、光缆、连接和开关用聚合物、铅酸电池材料、薄板金属和包装箱等。电子材料指主要涉及发展电子工业的工程材料。 3电子材料供应商电子材料供应商主要由日本和美国公司所霸占。欧洲只有少数的几家公司，成功的只有一家，如DELO公司。亚洲半导体封装材料供应商(除日本外)开始步人封装材料市场的大门，如Chang Chun、Eternal公司等已成为该行业的著名公司，将来有望成为重要的封装材料供应商。表1给出了全球20大电子材料供应商名单，它包括名次、销售额和所提供的电子材料。封装材料供应商常常是电子材料公司业务中的一个产品集团。表1所统计的数据是基于财政年度最终结日的兑换率，日本公司财政年度终结日为2001，3，31，其他大多数公司财政年度终结日为2000，12，31，外汇兑换率为：1美元=126．33日元1．06202欧元。从表1可知，半导体封装材料供应商也是由少数几家公司处统治地位，如Ablestik公司是NationalStarch公司的一部分，它占芯片粘接市场的53％。SumitomoBakelite和NittoDenko两家公司占模塑化合物市场的60％以上。Loctite／Dexter、Sumitomo和Emerson／Cuming(Nationa lstarch公司的一部分)三家公司占灌封材料市场的60％以上。填充料由Locfite、Shiu-Etsu和Namics公司处领先地位。Cookson／Alpha和SenjuMetals公司在焊料球市场占主导。 4半导体封装材料市场半导体封装材料市场约占电子材料市场的6．7％，或约占有原器件材料市场的23％，即45亿美元。半导体封装材料比前道材料复杂，其多种多样性正在增加。若以每种模塑化合物的重量来考虑，2002年半导体封装材料市场分配如下：模塑化合物32．8％，引线框架27．6％，键合线15．6％，壳体或盒5．1％，芯片粘接4．1％，薄膜和带3．1％，焊料2．0％，内涂层1．9％，液灌封1．5％，LOC带1．3％，清洗焊剂1．2％，散热器1．0％，其他材料2．8％。封装中使用的衬底如模块衬底、CSP、BGA衬底均包含在