電子化學(xué)品.一般是指為電子工業(yè)配套的專用化學(xué)品,主要包括集成電路和分立器件用化學(xué)品、印制電路板配套用化學(xué)品、表面組裝用化學(xué)品和顯示器件用化學(xué)品等。目前電子化學(xué)品的品種已達(dá)上萬種,它具有質(zhì)量要求高、用量少、對生產(chǎn)及使用環(huán)境潔凈度要求高和產(chǎn)品更新?lián)Q代快等特點(diǎn)。 我國歷來十分重視電子化學(xué)品的研制、開發(fā)和生產(chǎn),現(xiàn)在的產(chǎn)品已能部分滿足我國信息產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)需求?,F(xiàn)將2類比較重要的電子化學(xué)品的現(xiàn)狀簡要介紹如下:
1.1囊成電瘩用的電子化學(xué)品關(guān)鍵的有4類,(1)是超凈高純試劑。BV一Ⅲ級試劑已達(dá)到國外semi—c7質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),適合于0.8~1.2微米工藝(1M一4M值),已形成500t/a規(guī)模的生產(chǎn)能力,MOS級試劑已開發(fā)生產(chǎn)20多個品種,年產(chǎn)量超過4000t;(2)是光刻膠。目前每年生產(chǎn)100t左右,其中紫外線負(fù)皎已國產(chǎn)化.紫外線正膠可滿足2微米的工藝要求,輻皎和電子束膠可提供少量產(chǎn)品;(3)是特種電子氣體。目前少量由國內(nèi)生產(chǎn),30多個品種主要由美國、法國和日本等國家的公司提供;(4)是環(huán)氧模塑料。目前國內(nèi)已有3000t/a的生產(chǎn)能力,可滿足0.8微米工藝要求,現(xiàn)在正在研制0.35 m工藝要求的封裝材料。
1.2印刷電路板(PCB)配套用的電子化學(xué)品
印制電路板配套用的化學(xué)品主要也分4類:
(1)基板用化學(xué)品,包括基體樹脂和增強(qiáng)材料,基體樹脂主要是酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂和聚酰亞胺樹脂等。用作基體的酚醛樹脂.目前國內(nèi)年產(chǎn)量為5000t左右,用量*大的是環(huán)氧樹脂,國內(nèi)生產(chǎn)廠家較多,其中年生產(chǎn)能力超過1萬t的有3家,目前總的年生產(chǎn)能力在5萬t左右,只能部分滿足基板生產(chǎn)的要求,大部分仍需進(jìn)口。1999年.進(jìn)口環(huán)氧樹脂已超過5萬te增強(qiáng)材料中,用量*大的是電子級玻璃纖維布,目前國內(nèi)已有十多家企業(yè)建立了無堿池窯生產(chǎn)線,1999年.生產(chǎn)具有代表性的7628布已選1000萬m左右。
(2)線路成像用光致抗蝕劑和網(wǎng)印油墨。光致抗蝕劑是制造印制電路板電路圖形的關(guān)鍵材料,目前主要用液態(tài)光致抗蝕劑(Liquidphoto—resist)和干膜抗蝕劑(dry filmresist)2大類,其中干膜抗蝕劑的用量*大,在各種抗蝕劑中占90%以上?,F(xiàn)在國內(nèi)有7~8家企業(yè)生產(chǎn)干膜抗蝕劑,年產(chǎn)干膜抗蝕劑100萬心左右.遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)PCB制造的需求,大部分靠進(jìn)口。1999年,我國干膜抗蝕劑的使用量約1500萬平方米。液態(tài)抗蝕劑有4種類型,即自然干燥型、加熱固化型,uvf紫外光)固化型和感光成像型,前3種類型的抗蝕劑是用絲網(wǎng)印刷的方法制作電路圖形,主要適用于線寬在200btm以上的單面印制電路板的生產(chǎn),后一種是用光致成像的光刻工藝制作電路圖形,適用于制作精細(xì)、高密度雙面和多層印制電路板,現(xiàn)在國內(nèi)有7~8個廠家生產(chǎn)各種類型的抗蝕劑,年產(chǎn)量在1500 t左右,還不能滿足國內(nèi)PCB制造的需求,尤其是液態(tài)感光成像光致抗蝕劑,1999年的用量接近200t,主要靠進(jìn)口。PCB用網(wǎng)印油墨,主要產(chǎn)品有阻焊劑、字符油墨和導(dǎo)電油墨等.國內(nèi)也有7~8個廠家生產(chǎn)這類油墨,目前國產(chǎn)網(wǎng)印油墨只能滿足中、低檔需求,**產(chǎn)品用液態(tài)感光成像阻焊劑等,大部分靠進(jìn)口。1999年,國內(nèi)使用的各種阻焊劑1500 t左右,其中,感光成像阻焊劑需求增長*快。
(3)電鍍用化學(xué)品。除主要用于鍍銅工藝外.在鍍鐮、錫、金及其他貴金屬的電鍍工藝中也要使用,因為一般電鍍工藝較直接金屬化電鍍工藝具有應(yīng)用方便、成本低、導(dǎo)電性及產(chǎn)品可靠性高的特點(diǎn),因此,在目前及將來的一段時期內(nèi)仍將是普遍使用的電鍍方法。常用的電鍍化學(xué)品有Na2S202、Na2S04、NaOH、H2SO4、CuSO4、HN03、HCI和甲醛等,這些產(chǎn)品國內(nèi)均能供應(yīng),有些特殊性能要求的電鍍添加劑需要國外進(jìn)口。
(4)用于顯影、蝕刻、黑化、除膠、清洗、保護(hù)、助焊等工藝的其他化學(xué)品。如Na2S04、FeCl2、HCI、CuCl2、H2SO4、H02、Na0H、KMn04、保護(hù)涂料、消泡劑、粘合劑和助焊劑等,目前國內(nèi)有7~8家公司及科研單位生產(chǎn)這些產(chǎn)品。1999年,國內(nèi)電鍍用化學(xué)品及顯影、蝕刻等其他化學(xué)品的市場規(guī)模已超過1億元,而且需求增長很快。
2發(fā)展前景
2.1幾類有發(fā)展?jié)摿Φ男滦碗娮踊瘜W(xué)品
2.1.1新型光致抗蝕荊微電子工業(yè)的核心技術(shù)是微細(xì)加工技術(shù),它是微電子工業(yè)的靈魂。微細(xì)加工技術(shù),主要是指用光刻的方法進(jìn)行加工的技術(shù)。光致抗蝕劑是進(jìn)行微細(xì)加工用的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料之一,微細(xì)加工的尺寸不同,所用的抗蝕劑也不同。一般加工0.5微米以上線寬的工藝采用紫外線抗蝕劑。加工0.5以下線寬的工藝則要用激光和輻射線抗蝕劑,應(yīng)是近期研究開發(fā)的重點(diǎn)。早在幾年前,美國林肯實驗室和IMB公司就開始合作研制激光抗蝕劑,現(xiàn)在他們臺作研制的甲基丙烯酸酯三元共聚物作為193nm激光抗蝕劑已開始用作193nm光系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)測試。Ben實驗室正在研制的正型和負(fù)型激光抗蝕劑可望用于248 nm和193nm激光光刻技術(shù)中。還有近年來開發(fā)的以硅材料為基礎(chǔ)的微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為它可能成為21世紀(jì)的一項**性技術(shù),其中耐酸型光致抗蝕劑和耐強(qiáng)堿型光致抗蝕劑是其重要的加工用新材料,因此有廣闊的發(fā)展前景。另外,據(jù)日本科學(xué)家預(yù)測,在2020年之前可能實現(xiàn)微米電子學(xué)中單原子存儲技術(shù)的突破,因此,微米技術(shù)加工工藝所用的抗蝕劑也將是重要的發(fā)展領(lǐng)域.
2.1.2新型電子塑封材料
隨著電子封裝技術(shù)的不斷更新,相適應(yīng)的電子封裝材料也不斷開發(fā)出來.現(xiàn)已成為一項新興產(chǎn)業(yè),其中,電子塑料封裝用材料發(fā)展更快。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,它是實現(xiàn)電子產(chǎn)品小型化、輕型化和低成本化的一類關(guān)鍵配套材料。因此,引起了人們的濃厚興趣。目前采用的電子塑料封裝材料中,環(huán)氧婁塑封料用量*大,其次是有機(jī)硅類?,F(xiàn)在環(huán)氧塑封料世界年產(chǎn)量已超過10萬t.成為當(dāng)代電子塑封料的主流。近年來,隨著集成電路的集成度越來越高,布線日益精細(xì)化,芯片尺寸大型化、封裝密度迅速提高。因而環(huán)氧塑封料也需要不斷改進(jìn),關(guān)鍵是提高耐熱性、耐濕性,應(yīng)具有高純度、低應(yīng)力、低線膨脹系數(shù)、低α射線和更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等特性,才能適應(yīng)未來電子封裝的要求。為此.首先要開發(fā)生產(chǎn)高品質(zhì)的原材料,如鄰甲酚線型酚醛環(huán)氧塒脂的水解氯含量就降至45×10-6以下,鈉離子和氯離子的臺量也要降至1×10-6左右;還要研制、開發(fā)、生產(chǎn)新型環(huán)氧樹脂,如二苯基型環(huán)氧樹脂、雙環(huán)戌二烯型低牯度環(huán)氧樹脂和萘系耐熱環(huán)氧樹脂等;同時,也要開發(fā)、生產(chǎn)高純度球型二氧化硅等關(guān)鍵填料。另外,改性聚酰亞胺和液晶聚合物等也有望成為重要的電子塑封材料。
2.1.3彩色等離子體平扳顯示屏(PDP)專用光刻系列裝料彩色PDP是近年來開發(fā)的有巨大發(fā)展?jié)摿Φ囊环N平板顯示器。它與陰極射線管fCRT)和液晶等顯示器相比有許多突出的優(yōu)點(diǎn):(1)亮度高;(2)分辯率高;(3)易于實現(xiàn)大屏幕化;(4)可靠性高;(5)顯示速度快;(6)可在嚴(yán)酷的環(huán)境中使用(如震動、沖擊、嚴(yán)寒和高溫等),它在未來**和民用領(lǐng)域中均有廣闊的發(fā)展前景。
彩色PDP的核心部分是由電極、障壁和熒光粉點(diǎn)陣等若干細(xì)小的單元組成。這些單元制作得越精細(xì),分辯率越高,象素點(diǎn)就越多,圖象就越清晰,貯存的信息量也就越多。因此,如何制作更加精細(xì)的單元是開發(fā)大屏幕、高清晰彩色PDP的關(guān)鍵所在。*初,這些單元部是用傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷的方法制作的,優(yōu)點(diǎn)是工藝成熟,易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn);缺點(diǎn)是制作的線條較粗,不能實現(xiàn)精細(xì)、高密度單元的制作。近年來,國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)借鑒生產(chǎn)微電子器件的光刻工藝,成功地制作出非常精細(xì)的單元。可以預(yù)見,光劃工藝將成為未來制造高清晰度彩色PDP的關(guān)鍵技術(shù),因此,開發(fā)、生產(chǎn)彩色PDP專用光刻系列漿料,如導(dǎo)電光刻銀漿料、臺三基色熒光粉光刻漿料、障壁光刻漿料和黑漿料等,將有廣闊的發(fā)展前景。