I en æra med blomstrende AI-computerkraft afhænger ydelsesforbedringen af chips ikke længere udelukkende af formindskelsen af procesknudepunkter. Fremkomsten af "post-Moore-æraen" har gjort avanceret emballage til en primær vej til at forbedre chip-ydeevnen. HBM-emballage, Chiplet, avanceret emballage og AI-servervarmeafledning stiller alle højere krav til materialeegenskaber såsom termisk ledningsevne, isolering, renhed, partikelstørrelse og lav alfa-stråleemission.
Blandt disse er lav- sfærisk aluminiumoxid mere orienteret mod high-chipemballagematerialer. Dens kerneopgave er at reducere risikoen for bløde fejl forårsaget af radioaktive urenheder i emballagematerialer og derved forbedre pålideligheden af-avancerede chips og lagersystemer. Det er med andre ord ikke et almindeligt pulver, men et af de grundlæggende materialer, der sikrer pålideligheden af avanceret emballage.
De tekniske udfordringer ved dette produkt ligger i at reducere indholdet af radioaktive grundstoffer uran (U) og thorium (Th) til ppb-niveauet, samtidig med at det opfylder flere indikatorer såsom sfæricitet, indhold af magnetiske fremmedlegemer, partikelstørrelsesfordeling, termisk ledningsevne og volumenfyldningshastighed. De teknologiske barrierer er høje, processen er vanskelig, valideringscyklussen er ekstrem lang, og tilpasningskravene er strenge.
Globalt er Japans Admatechs branchens benchmark og dominerer mere end 90 % af det avancerede-marked på verdensplan. Med den stigning i HBM-emballageefterspørgsel drevet af AI-computerkraft og det presserende behov for selvtillid i den indenlandske halvlederindustrikæde, accelererer den indenlandske substitution af lav- sfærisk aluminiumoxid. Den eneste virksomhed i Kina, der har opnået masseproduktion af lav- sfærisk aluminiumoxid, har tekniske specifikationer, der kan sammenlignes med japanske konkurrenter, hvilket bryder japanske virksomheders monopol. Dets produkter har bestået certificering fra første-leverandører såsom Samsung SDI og Sumitomo Electric, der indirekte leverer til internationale kunder, herunder SK Hynix og NVIDIA. I 2025 modtog det batchordrer fra oversøiske kunder, hvilket opnåede et førende niveau inden for kommercialisering i Kina.
Det uafhængigt udviklede lav- sfæriske aluminiumoxidpulver har indhold af radioaktivt grundstof uran og thorium begge under 5 ppb og har bestået TSMC's CoWoS-certificering. Virksomhedens 5.000-ton-per-høj-termisk-ledningsevne sfærisk aluminiumproduktionslinje er blevet overført til anlægsaktiver og sat i prøveproduktion, mens validering af kundeprøver er i gang samtidigt.
Virksomheden har afsluttet udvidelsen af sin Low- produktportefølje til high-chip-emballage og fortsætter med at sende prøver til nøglekunder i Japan og Sydkorea. For nogle kunder er prøvemængderne steget, og der er opnået salg på prøve-niveau. Samtidig er prøver også blevet sendt til validering til indenlandske kunder i avanceret emballageforsyningskæde, selvom massesalg endnu ikke er realiseret.
02 CMP Polishing High-Purity Nano-Aluminiumoxidslibemidler
Kemisk mekanisk polering (CMP) er en kritisk proces i spånfremstilling for at opnå global planariseringsensartethed. Det løber gennem hele procesflowet, fra siliciumwafers og waferfremstilling til avanceret emballage. Ydeevnen af poleropslæmningen bestemmer direkte spånudbytte, ydeevne og pålidelighed. Høj-ren nano-aluminiumoxid, med sin høje hårdhed, stabile ydeevne, uopløselighed i vand og modstandsdygtighed over for syrer og baser, tilbyder fremragende fjernelseshastigheder for hårde materialer såsom safir- og siliciumcarbidsubstrater. Det er blevet et vigtigt slibemiddel til CMP-slam, der anvendes på hårde materialer som safir, SiC og metalforbindelser.
Efterhånden som procesknudepunkter krymper, er antallet af CMP-trin steget fra over 10 i modne processer til mere end 30 i avancerede processer, og typerne af poleringsslam er udvidet fra 6-7 til næsten 30. Det globale CMP-gyllemarked forventes at nå op på USD 2,6 mia. i 2026. Alene i Kina er den kombinerede{7} markedsstørrelse for kobber{7} alumina-baserede poleringsslam i 2026 forventes at overstige 4 mia. RMB.
Høj-renhed nano-aluminiumoxidpulver til CMP-applikationer udgør imidlertid ekstremt høje tekniske forhindringer: Det skal samtidig opfylde renhed større end eller lig med 4N, ekstremt snæver partikelstørrelsesfordeling, god spredning uden agglomeration og afstembart overflade-zeta-potentiale, så de passer til forskellige pH-gyllesystemer. I lang tid har dette marked været monopoliseret af oversøiske virksomheder.
I de seneste år er nogle indenlandske produkter gået ind i validerings- eller små-batchleveringsstadier. Men generelt bruges aluminiumoxid med høj-renhed stadig for det meste i mellem-til-lave-felter såsom fosfor og safirsubstrater. I avancerede applikationer som CMP er der stadig en betydelig kløft mellem "at være i stand til at producere" og "at producere godt".
03 5N-kvalitet og over høj-renhed aluminiumoxid
5N-kvalitet (99,999%) høj-aluminiumoxid er et nøgleråmateriale til halvlederemballeringssubstrater, LED-substrater og high-skærmpaneler. Dens produktion er afhængig af råmaterialer med lavt-indhold, og den dybe oprensningsproces er kompleks og dyr. Tager man den forbedrede Bayer-proces som eksempel, når man bruger almindelige industrielle råmaterialer med komplekse urenhedssammensætninger, hvordan man undgår dannelse af gitteralkali i et alkalisk miljø og hvordan man grundigt fjerner alkali fastgjort til og inde i pulveroverfladen, er begge vanskelige problemer, der mangler at blive løst.
Med hensyn til markedslandskab har den indenlandske forsyning af 5N-aluminiumoxid til high-applikationer længe været domineret af oversøiske virksomheder-det japanske Sumitomo Chemical (ca. 40 % global markedsandel) og det tyske Sasol (ca. 25 %) udgør det dominerende duopol. Fremme af importsubstitution af 5N-produkter er et uundgåeligt krav for industriudvikling af høj-kvalitet.