投资开发及生产微电子集成电路光导纤维封装材料项目计划书

《在中国投资开发及生产微电子.集成电路.光导纤维封装材料项目计划书》

项目名称：在中国投资开发及生产微电子/

集成电路/光导纤维封装材料项目

一、项目概况（项目所依据的前期成果，转化的必要性，国内外现状、水平及发展趋势，

主要内容简介）：

1.概况

九十年代以来，发达国家的发展证明实现社会信息化及网络化的关键在于大力开发及应

用各种计算器及微电子设备（保括光线通讯设备）。这些微电子设备的基础都是集成电路。

集成电路是现代信息社会经济发展的基础和核心。特别是个人计算器、手机以及互连网

的迅速普及，世界微电子市场需求平均以每年15s的速度增长。未来15年，全球微电子销

售将保持年均9.7常的增长速度。仅就集成电路而言，2000年我国的需求已达232亿块，

而国内目前自给量仍不足10机如果今后10年内，我国GDP的平均增长率为7缸则集成

电路消费量的增长率为30%以上。据此预测，到2010年，我国集成电路市场需求将达到

1230亿美元，约占当时世界集成电路销售总量的13%,如此巨大的产能落差，使得中国成

为集成电路产业投资热点，未来三到五年，10到12条8-12英寸晶园生产线将在我国上海,

天津，北京等地投产并将生产出大量多用途晶园。

将这些品园加工成集成电路模块及微电子器件需要大量特殊封装材料"到目前为止，中

国微电子封装材料工业几乎是零，工C封装所用材料全部依靠进口。迅速建立中国封装材料

工业，大力开发及生产高性能封装材料已成为发展中国微电子工业的当务之急。非常明显，

无论微电子产品怎样更新换代，都需要封装材料，可以毫不夸张的说，微电子封装材料工业

在中国有非常广阔的市场，

2.技术转化内容简介

本项目转化内容基于何枫博士及其所创立的SPTMaterials公司的技术资源而产

生。在近10年从事微电子封装材料的开发过程中，何枫博士有意识的收集了世界微电子封

装材料公司的工业配方和加工工艺并在其基础上加以改造创新。这些技术转化内容包括

•生产微电子封装材料（厚膜材料、芯片粘接材料、Encapsulant材料及光导纤

维器件封装材料）的配方及制造工艺共72项；这些材料的技术参数均达到当今世界先进水

平；

生产上述微电子封装材料加工工艺流程及测试技术参数;

•生产上述微电子封装材料所需加工设备及测试设备的采购、安装、与调试；

•与产品相关的原材料的来源及价格信息；

•主要微电子封装材料的市场销售信息和相关经验。

SPTMaterials公司拥有以上全部技术。其知识产权体现于它所拥有的技术秘密和商

业秘密(即Know-how&Tradesecrets)o

一、项目转化内容(项目的试验内容，工艺、技术路线，主要技术及需解决的技术关键)：

本项目转化内容为生产微电子封装材料(厚膜材料、集成电路芯片Encapsulant材

料及光导纤维器件封装材料)的配方及加工工艺流程及测试技术参数。

1.项目转化内容

1.1BGA/CSP芯片粘接材料(DieAttachMaterials)，两个配方。

这些材料用于将芯片于基片的连接。主要材料特性包括导电、导热、低热膨胀系数、及

高可靠性。取决于不同应.用及不同工艺，材料的配方也用应不同。

1.2COB芯片,包主寸材料(ChipOnBoard(COB)EncapsulauL)个酉己方。

用于芯片机械及环境保护，要求材料具有低线性膨胀系数以及高纯度等特性。

1.3低应力芯片包封材料(LowStressEncapsulant)一个配方。

用于包封对应力敏感芯片。

1.4高聚物表面封料(PolymerOvercoats),共六个配方。

1.5UV固化光纤器件封装材料(UVCurableFiberOpticPackaging

Materials).共三个配方。

光导纤维器件是近年来发展起来的新兴工业，UV固化技术特别适应于此市场。在未来

十年内，随着光纤通信及数据通信以及计算器网络化的发展，适合于光纤系统的封装材料必

然有巨大的市场潜力。

厚膜材料是技术性非常高的材料，材料的各种物理特性和材料的配方密切相关。在未来

十年内，厚膜电路工业在中国将以高速度增长。本项目将要转化的厚膜技术包括

1.6厚膜导体材料(ThickFilmConductors),共十七个配方。

1.7厚膜电阻(ThickFilmResistors)，共六个配方。

1.8厚膜电位电阻(ThickFilmPotentiometers)，共七个配方。

1.9厚膜浪涌保护电阻(ThickFilmSurgeProtectionResistors)，共十

个配方。

1.10厚膜热敏电阻(ThickFilmPTC/NTCThermistors),共九个配方。

1.11厚膜电感与介电材料(ThickFilmDielectrics)，共十一个配方。

2.工艺/技术路线/工工艺流程

微电子封装材料可概括为两大类，一类为厚膜材料，另一类为聚合材料。这些材料加工

工艺流程如图1和图2所示

图1厚膜材料加工工艺流程

FiHerj

CatalystAdditives

(Ag,AlN,BN,Sili:a,etc)

VacuumMixing

PackageintoSvrince

图2聚合封装材料加工工艺流程

3.微电子封装材料的测试内容，主要技术，及需解决的技术关键

封装材料的技术关键在于研制出满足以下技术特性的材料配方，将其应用于微电子，

集成电路芯片，及光导纤维器件。

3.1材料物理特性

§Viscosity

§ThixotropicIndex

§Reactiontemperature

§ReactionSpeed

§DegreeofConversion/Polymerizaticn

§GlassTransitionTemperature(Tg)

§CoefficientofThermalExpansion(CTE)

随着产业结构及劳务市场的变化，国际公司逐步将其封装生产线转往中国大陆，大陆的

微电子封装市场正在迅速增长并逐步取代台湾、日本成为亚洲及世界最大的封装工业基地。

在未来的十年中，这种趋势将加速发展。

1、世界集成电路市场

根据美国半导体协会（S工A）的数据.2001年世界集成电路行业总产值为了1390亿美

元。未来五年世界集成电路行业将以年平均113的速度增长,到2005年底将达到2150亿

美元。

表1列出世界各地区集成电路产值分布

表1数据显示.以中国为主的亚洲的年增长速度为20%远高于世界其它各地。

地区20012002200320042005

北美3577834531428505241050928

欧共体3021629708361984310943554

日本3314728492344844071940860

亚洲3962050517629767717279908

世界138962143303176509213411215251

表1世界各地区集成电路产值分布（单位百万美元）

2、世界工C封装材料市场

集成电路材料可分为两大类第一类为晶圆加工材料第二类为芯片封装材料。本项目不

涉及晶圆加工材料因而不予讨论。

微电子封装技术原本是芯片生产的后期工序之一，但其一直追随着工C(集成电路)的

发展而发展，每一代工C都会有相应一代的封装技术相配合，而SMT.BGA.FlipChip.FPWB

,CSP.WLP等技术的发展，更加促进芯片封装技术不断达到新的水平。微电子封装技术已经

成为与微电子工业中除芯片设计并列的另一关键技术，而微电子封装材料亦成为IC产品发

展进步的一个不可缺的后端产品。

封装材料，特别是其配方及加工工艺，是公司立足市场的基本条件，是所有公司严加保

密的知识产权。为了保护具有商业价值的材料配方及工艺，世界主要封装材料公司从不将其

生产配方及加工工艺在公开文献及专利上发表。真正具有商业价值的信息通常被称为

Know-how或Tradesecrets。由于微电子封装材料技术含量高与所封装器件密切相

关,因而是高门槛高附加值高利润产业。世界市场销售的微电子封装材料目前仍被美国和日

本几家公司所垄断。

IC封装所需材料主要包括：

基片(Substrate)---包括Leadframs,BGASubstrate,FlexSubstrate,

CeramicSubstrate©基片不在本项目的研发范围。

联机(BondingWire)——包括金线和铝线。联机不在本项目的研发范围。

厚膜材料(ThickFilmMaterials)---包括厚膜导体、厚膜电阻、厚膜电感、厚

膜介电材料及聚合物厚膜材料。

厚膜材料是技术性非常高的材料，材料的各种物理特性和材料的配方密切相关。在未来

十年内，厚膜电路工业在中国将以高速度增长。

芯片粘接材料(DieAttachMaterials)---这些材料用于将芯片于基片的连凌。

主要材料特性包括导电、导热、低热膨胀系数、及高可靠性。取决于不同应用及不同工艺，

材料的配方也相应不同。

芯片反贴材料(FlipChipUnderfill)——芯片反贴材料用于芯片反贴时提高焊球

与基片连接强度及可靠性，要求材料具有良好流变性、能低应力、低线性膨胀系数、以及高

纯度等特性。

芯片包封材料(Encapsulant)—用于芯片机械及环境保护，要求材料具有低线性

膨胀系数以及高纯度等特性。

光纤器件封装材料(MaterialforFiberOpticPackaging)光导纤维器件

是近年来发展起来的新兴工业，SPT的UV固化技术特别适应于此市场。在未来十年直，随

着光纤通信及数据通信以及计算器网络化的发展，适合于光纤系统的封装材料必然有巨大的

市场潜力。

据SEMI数据,2001年至2004年世界芯片封装材料市场预测如表2所示

各类封装材料2001200220032004

Leadframes3003318733953580

BGASubstrates1452178522602900

FlexSubstrates206240280330

CeramicSubstrates1410153016301840

EncapsulationResins1260138515381640

BondingWire712810900980

DieAttachMaterials8392102110

ThickFilmMaterials300330372419

总额843094011047711799

表2世界芯片封装材料市场预测（（单位:百万美元）

3、中国市场分析

改革开放以来,以彩区微机手机为代表的微电子产品迅速普及。在第八个五年计划结

束的1995年,中国微电子工业总产值已达300亿美元。

在‘9/5'期间，国家投费100亿美元建设了五条集成电路生产线及20个芯片设计和研究

基地。

根据中国信息产业部诂计从2001年到2005年,中国个人计算器拥有量将由现有的

6000万台增加到14000万台。互联网现有的用户将由的3370万增加到2亿。届时中国

个人计算器拥有量和互联网的用户将达到发达国家的普及程度。中国的手机拥有量从2000

年的8000万迅速增加到了2001年的1亿4千万台。增长速度令世人震惊。中国已取代美

国成为世界第一大手机市场。到2005年中国手机拥有量将达到3亿台。

迅速增长的微电子产品市场对以集成电路为核心的电子元器件产生了巨大的需求。

2001年中国生产各种集成电路60亿块创产值151亿美元。比上一年增长了29釜但这只

能满足国内总需求的158。为了改变集成电路依赖进口的局面中国政府在最近通过的'10/5'

计划中，将发展集成电路产业列为国民经济发展及宗和国力提升的战略重点。以微电子技术

为核心暗的信息产业被列为跨世纪的四大支柱产业。

'10/5'期间，中国计划在上海及北京地区建成条集成电路生产线，总投资达150亿美元。

在'10/5'结束的2005年中国集成电路总产量将增加300%,创产值601亿美元。

4、中国集成电路封装材料市场

除集成电路外,中国发展微电子工业的另一挑战是中国还未建立起与集成电路相配套的

芯片封装及测试工业。中国目前尽有的封装1家技术落后.生产规模小，远不能涉足微电子工

业高速发展的需要。更为严重的是中国还没有集成电路封装材料生产厂家微电子封装材料

全部依赖进口。投资建立微电子封装材料工业可填补中国大陆在这一高科技领域的空白，

减少中国大陆微电子封装核心技术对海外的依赖，有利于我国微电子和集成电路产业更为健

康的发展。

据SEMI诂计每封装1美元集成电路需1.2美分封装材料（不包括基板及金线）。若按

此诂算2001年我国集成电路封装材料的需要量为1.81亿美元，10年后可望达到19.2

亿美元。2001年到201c年底中国集成电路封装材料市场预测如图3所示。

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