Track Hyper | Low-temperature PSPI materials are in urgent demand: Do domestic companies have a chance?

華爾街見聞
2025.06.02 03:48
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產業應用窗口開啓。

作者:周源/華爾街見聞

隨着全球半導體行業向先進封裝技術加速轉型,材料供應鏈的穩定性正面臨新考驗。

5 月下旬,華爾街見聞從供應鏈權威渠道獲悉,台積電(TSMC)在先進封裝領域的產能擴張計劃,直接引發了低温光敏聚酰亞胺(PSPI)材料的全球供應緊張。

作為該材料的主要供應商之一,日本旭化成因全力保障台積電需求,不得不對中國封測企業實施限供,這一變化意外推升國產低温 PI 材料的產業化速度。

近年來,台積電在先進封裝領域的佈局堪稱激進。

台積電當前封裝的核心技術——CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate):通過三維堆疊實現芯片性能躍升,已成為英偉達 H100/H200 等 AI 芯片的關鍵封裝方案。

為滿足市場需求,台積電計劃提升 CoWoS 高達 1 倍的產能;在 5 下旬,台積電的擴產需求影響到專業材料供應。

這一擴張不僅涉及中國台灣本土,還包括在日本熊本建設新的封裝基地,預計將引入 CoWoS 技術生產線。

低温 PSPI 材料在先進封裝中承擔着關鍵角色。

這種材料具有低介電常數、高耐熱性和光刻兼容性,被廣泛應用於硅中介層的層間絕緣、RDL(重新佈線層)製備以及 TSV(硅通孔)填充等工藝。

日本旭化成長期是台積電低温 PSPI 材料的主要供應商之一。

該公司憑藉在電子材料領域的技術積累,其 PSPI 產品在耐熱性(Tg≥320℃)和分辨率(0.1μm 級)等指標上處於行業頭部水平。

但隨着台積電產能激增,旭化成的產能瓶頸逐漸顯現。

為優先保障核心客户需求,自 2025 年第二季度起,旭化成將無法再供應中國封測企業。這一限供措施直接衝擊了中國封測行業。

長電科技、通富微電等頭部企業在先進封裝領域的擴產計劃面臨材料斷供風險。華爾街見聞了解到,近期已有多家國內封測巨頭接到旭日成明確停止供應低温 PSPI 材料的通知函。

“那怎麼辦?” 華爾街見聞詢問供應鏈。多位人士表示,“只能加速驗證國產的,當然也包括其他公司的,多管齊下。”

國產供應商在此背景下迎來發展契機。

明士新材料在低温 PSPI 研發中取得階段性成果,其自主研發的產品固化温度≤250℃、分辨率達 0.1μm、介電常數≤3.0(1MHz),性能指標接近國際頭部企業同類產品。

該公司的這種材料通過國內頭部封測廠的工藝驗證,已進入供應鏈體系,適配先進封裝領域的技術需求。在存儲芯片封裝場景中,這種材料特性可滿足 HBM3 存儲芯片堆疊與 3D IC 集成對絕緣層的精密要求。

但很奇怪,根據廣東省深圳市中級人民法院公開裁定文書,明士新材料於 2024 年 7 月因資不抵債被債權人申請破產重整,目前處於司法重整階段。

擁有高端封裝所需的材料,卻資不抵債導致破產重整,最大的可能是該公司的這種材料並未得到產業驗證。截至當前,明士新材料尚未披露重整後的技術團隊整合及生產恢復計劃。

國內還有家公司叫做艾森股份,是國內首家實現正性 PSPI 量產的企業,其產品分辨率達 3μm,適用於傳統晶圓級封裝(WLP)及部分 2.5D 封裝底層結構。

但艾森股份提供的不是低温 PSPI 材料,更適合中低端封裝場景,達不到高端場景應用要求。

國內企業的技術突破源於長期的研發積累和政策支持。

像鼎龍股份,依託在 OLED 顯示用 PSPI 領域的技術儲備,開發出適配半導體封裝的低温固化配方,重點解決了邊緣光刻清晰度問題;另外強力新材,聚焦光刻膠配套材料,開發出低吸濕性 PSPI 前驅體,適配晶圓級封裝(WLP),並通過通富微電的測試驗證。

其中,強力新材還從旭日成挖了角,重點開發和旭日成對標的低温 PSPI 材料。

這些進展表明,國產低温 PSPI 正在從實驗室走向產業化應用。此次市場需求的意外爆發,為國產材料提供了難得的窗口期。

隨着 Chiplet 技術的普及和 3D 封裝的深化,低温 PSPI 的性能要求將進一步提升。

國內企業需在以下領域持續突破:一是降低固化温度至 200℃以下,以適配更多先進製程;二是提升耐温性至 350℃以上,滿足車規級芯片需求;三是開發無氟配方,解決環保和成本問題。

在這個過程中,產業鏈協同將成為關鍵。

台積電的擴產動作正在重塑全球半導體材料供應鏈格局。低温 PSPI 領域的國產替代不僅是技術突破,更是產業鏈自主可控的關鍵一步。從目前的技術發展階段來看,國內有望在 3-5 年內實現低温 PSPI 的規模化產業應用,為先進封裝產業提供堅實支撐。