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日前,国务院发表通知,为贯彻实施制造强国战略,加快推进新材料产业发展,国务院决定成立国家新材料产业发展领导小组(以下简称领导小组)。该小组任命国务院副总理马凯为组长。
据公布,该小组的职责是审议推动新材料产业发展的总体部署、重要规划,统筹研究重大政策、重大工程和重要工作安排,协调解决重点难点问题,指导督促各地区、各部门扎实开展工作。
这是否意味着中国缺失的半导体材料一环将会补上?
半导体材料用途
半导体材料是指电导率介于金属与绝缘体之间的材料,半导体材料的电导率在欧/厘米之间,一般情况下电导率随温度的升高而增大。半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要材料。支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等电子信息产业的发展。半导体材料可以说是整个电子产业的元素,是实现电子性能的载体,所有电子元器件都是经过对半导体材料的加工而成为实物的。因此,半导体材料对于现代信息化产业具有举足轻重的地位,半导体材料产业是信息化产业的基础产业。
半导体材料市场现状分析
从历史数据可以看到,半导体材料市场与行业变化情况相关性强。半导体材料市场会根据半导体行业的变化而变化。目前,2015 年全球半导体材料市场产值已达到434 亿美元,约占据半导体整体产业的13%,其规模巨大。
2000-2015年全球半导体材料市场销售额
2000-2015年全球半导体行业与材料销售额比较(单位:亿美元)
北美半导体设备BB 值
我国半导体市场需求额占世界半导体的份额
2012-2015 年全球各地区半导体材料市场占比变化
2015 年全球各地区半导体材料市场规模(亿美元)
2006-2015 年全球各地区半导体材料销售额变化
中国半导体材料行业发展趋势预测
1、半导体材料按照工艺的不同可以分为晶圆制造材料和封装材料。2015 年,总体晶圆制造和封装材料市场分别达到241 亿美元和193 亿美元。近年来,全球半导体材料的增长主要得益于封装材料的增长。在2000 年时,封装材料大约只占晶圆制造材料的二分之一。而后,封装材料需求上升,保持较高的增长速度,销售额增长幅度较大。近年来封装材料与晶圆制造材料已相差无几。封装材料的销售额显著增长对整体材料的销售增长有较强的贡献。
2000-2015年全球半导体封装材料、晶圆制造材料销售额(亿美元)
2、从2013 年全球半导体晶圆材料市场规模可以看出,硅片占最大比重,约35%。硅片作为晶圆的主要材料,下游终端产品需求扩张对晶圆的拉动必然也导致对硅片的同步拉动。硅片在这一轮半导体产业复苏中将直接受益。但同时,下游先进产品对硅片也有更高的要求。高品质大硅片更能够降低成本,提升生产效率。数据显示,300mm 大硅片比200mm硅片能够在成本上节省约30%。因此,在保证品质的情况下,硅片正沿着大面积的趋势发展。
2013 年全球半导体晶圆制造材料细分领域占比(单位:百万美元)
国内2014 年半导体晶圆制造材料市场及厂商(亿元)
半导体材料未来展望
半导体封装材料市场(包括热界面材料)预计将在2017 年维持200 亿美元的市场,尽管金线键合逐渐被替代。根据SEMI 的研究,尽管有持续的价格压力,但是有机基板仍然保持最大的市场占比,达到74 亿美元,预计在2017 年将成长到87 亿美元。多数的封装材料面临较低的收入增长,因为终端客户不断寻找以更低的价格成本来达到封装的目的。此外,由黄金过渡到铜、银焊线也将大大降低焊线封装的成本。
全球半导体封装材料展望
从数据统计可以看出,对于半导体封装材料。有机基板、引线框架、焊线占了绝大部分比重,且预计未来封装材料市场仍保持增长。
全球半导体封装材料细分市场份额(百万美元)
市场上主要活跃的集成电路封装材料厂商主要有:德国BASF SE、Henkel AG &Company; 英国Alent plc;日本Hitachi Chemical Co. Ltd、Kyocera Chemical Co.Ltd。这些公司占有市场份额55%,具有较大影响力。中国市场大约占22%份额,然而国内产量难以满足需求,大部分还需要依靠国外进口。未来在大力发展集成电路产业链的同时,对材料的需求也将大增。国内封装测试业与世界水平最为接近,未来随着先进封装技术的发展,对先进封装材料的需求也将迅速上涨。国内封装材料仍然存在巨大的替代空间。
中国半导体器件封装材料进出口比较(万美元)
由于高端封装比例的提升和摩尔定律驱使foundry 成本下降,封装领域将迎来前所未有的高速创新时代。其中来源于行业巨头(三星、Intel、TSMC、高通等)的驱动力量明显。传统封装厂商由于技术的落后对行业的牵引力明显下降。先进技术硅穿孔(TSV)和3D封装将成为主流。目前,TSV/WLP 已经在诸如CIS、MEMS、Memory 上大量采用,未来会成为行业的发展趋势。
3D 封装对减少装配面积非常有效。系统级封装(SiP)技术(将二个或多个芯片安装在一个封装件中)对于提高处理速度和改善功耗的作用显著。为满足这一要求,对材料的要求也在改变。先进封装(包括3D封装)将用到各种不同的材料。例如前道材料中的低K 材料、缓冲涂层和CMP 研磨料,后道材料中的芯片键合膜、浆料、环氧模塑料、液态模封材料、衬底、阻焊剂等等。SiP、3D 封装将广泛用于各个电子学领域。新型材料包括了多芯片叠层封装用的芯片键合膜、PoP 用的衬底和环氧模塑料、先进倒装芯片封装用的底充胶材料、3D 安装用的新型衬底和低温再流焊工艺用的新型导电胶等。可以预见未来衬底和互连材料将会是发展的趋势。
中国封装材料市场构成
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