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1、电子化学品的规格、生产 和市场贸易,应化0802 钟海敏 孙守贵 冯勇,1.电子化学品的概要2.电子化学品的生产3.电子化学品的市场,1.电子化学品的概要,1.1电子化学品的定义1.2电子化学品的种类1.3电子化学品的重要作用,11电子化学品的定义 电子化学品（electronic chemicals）是指为电子工业配套的精细化工产品。又称电子化工材料。一般泛指电子工业使用的专用化工材料，即电子元器件、印刷线路板、工业及消费类整机生产和包装用各种化学品及材料。,1.电子化学品的概要,1.1电子化学品的定义1.2电子化学品的种类1.3电子化学品的重要作用,1.2电子化学品的种类 电子化学品的基本
2、概要电子化学品的产品和技术范围很广，产品范围包括气体、各类金属、塑料、树脂、陶瓷、普通的和高纯度的有机活无机化合物和混合物。技术范围包括感光化学、电化学、高温等离子物理、激光辐射反映和聚合成型等。,1.2.1 光致抗蚀剂1.2.2 电子封装材料1.2.3 高纯超净试剂1.2.4 特种气体1.2.5 印制线路板材料及配套化学品1.2.6 液晶及其配套化学品1.2.7 无机电子化学品1.2.8 其他电子化学品,1.电子化学品的概要,1.1电子化学品的定义1.2电子化学品的种类1.3电子化学品的重要作用,1.3电子化学品的重要作用 电子化学品是电子工业重要的支撑材料之一，其质量的好坏，不但直接影响到
3、电子产品的质量，而且对微电子制造技术的产业化有重大影响。IC（半导体元件产品）产业的发展要求电子化学品产业与之同步。因此，电子化学品成为世界各国为发展电子工业而优先开发的关键材料之一。,以高纯磷酸为例：2006年我们对国内高纯磷酸进出口情况进行了调查,我国使用的高纯电子级磷酸全部依赖进口,主要来自日本(约1020 t)、台湾(328 t)、美国(106 t)、韩国(85 t)和德国(12 t),因产品规格不同,价格存在巨大差异,大部分产品在980 3100$/,t远远高于国内工业磷酸3800元/t的价格,而同期出口磷酸最高价仅545$/t。进口电子级磷酸产品消费区域主要分布在上海、广东、江浙和
4、北京,2006年仅上海一地就进口高纯电子级磷酸800t左右,价格多在2000$/t以上,最高价达52000$/t。,1.电子化学品的概要2.电子化学品的生产3.电子化学品的市场,2.电子化学品的生产,2.1电子化学品的规格及质量标准2.2电子化学品的生产含有缩水甘油醚化合物的有机电解液及其在锂电池中的使用2.3高纯电子化学品技术研发过程中必须解决的基本问题2.4电子化学品发展前景,2.1电子化学品的规格及质量标准 以高纯电子化学品高纯电子化学品质量标准,行业公认的是由国际半导体设备与材料协会(Sem iconductororE quipm ent andMa terials Internati
5、on,SEM I)标准化组织制定的SEM I国际标准,该标准中共有44个产品标准、31个导则,每个产品标准分别设置2 3个不同规格。电子化学品质量标准中不但对杂质离子含量作了严格的规定,对产品的洁净度、尘埃颗粒含量也作了严格规定。根据电子产品应用领域和级别不同,在工艺技术水平和质量控制要求上存在较大差异,对高纯电子化学品质量要求不尽相同。即使同一种电子级别的化学品,也因产品质量标准不同,所采取的精制提纯方法、工艺路线也存在较大差异。因此,在开展技术研发的过程中,首先需对产品质量标准进行界定。,2.电子化学品的生产,2.1电子化学品的规格及质量标准2.2电子化学品的生产含有缩水甘油醚化合物的有机
6、电解液及其在锂电池中的使用2.3高纯电子化学品技术研发过程中必须解决的基本问题2.4电子化学品发展前景,2.2电子化学品的生产含有缩水甘油醚化合物的有机电解液及其在锂电池中的使用 本专利公开一种有机电解液，其组成为：锂盐、含有高介电常数(或低沸点)的有机溶剂及一类缩水甘油醚，其分子式：传统的有机电解液由于极性溶剂的分解，不可逆容量增大。采用了上述有机电解液的锂电池具有优良的充电/放电特性，抑制了在电池充放电时负极活性物质发生的分解，因此，这样的锂电池有很高的稳定性，高的可信度和充电/放电效率。,2.电子化学品的生产,2.1电子化学品的规格及质量标准2.2电子化学品的生产含有缩水甘油醚化合物的有
7、机电解液及其在锂电池中的使用2.3高纯电子化学品技术研发过程中必须解决的基本问题2.4电子化学品发展前景,2.3高纯电子化学品技术研发过程中必须解决的基本 问题 目前高纯电子化学品的生产技术在国际上尚处于高度保密和高度垄断阶段,有关生产方法、工艺技术、实验研究、产品质量指标体系的确立及分析方法、设备包装材质的研究等等内容鲜见报道,国外技术拥有方甚至不进行实质性专利申请,技术研发机构很难检索到有价值的技术文献信息。因此,该技术的研发必须依靠自主创新,建立完整的研发、生产、检测及包装体系,但在该技术的开发存在着工艺、设备、材料、控制等许多难题,技术开发和生产控制难度很高,研发投入大,即便是建立一个
8、小型实验室,至少需要数百万元的投入。,如果建设中等规模的工业化装置,总投资至少在数千万元,甚至过亿。在开展高纯电子化学品技术研发过程中,必须解决一些最基本的问题,方能使该技术的研究深入下去,如果没有足够的经济能力,要想研究与IC产业同步发展的高纯电子化学品是不可能的。例如：洁净实验室及洁净实验室用品的配置，工艺用水的问题，试验设备材质与存贮包装材质，精密分析检测设备。,2.电子化学品的生产,2.1电子化学品的规格及质量标准2.2电子化学品的生产含有缩水甘油醚化合物的有机电解液及其在锂电池中的使用2.3高纯电子化学品技术研发过程中必须解决的基本问题2.4电子化学品发展前景,2.4.1 新型光致抗
9、蚀剂 微电子工业的核心技术是微细加工技术，主要是指用光刻的方法进行加工的技术。光致抗蚀剂好似进行微细加工用的关键基础材料之一，微细加工的尺寸不同，所用的抗蚀剂也不同。一般加工0.5m以上线宽的工艺采用紫外线抗蚀剂。加工0.5m 以下线宽的工艺则要用激光和辐射线抗蚀剂。近年来开发的以硅材料为基础的微电子机械系统（MEMS），业内人士认为它可能成为21 世纪的一项革命性技术，其中耐酸型光致抗蚀剂和耐强碱型光致抗蚀剂是其重要的加工用新材料，因此有广阔的发展前景。据日本科学家预测，在2020 年之前可能实现纳米电子学中单原子存储技术的突破，因此，纳米技术加工工艺的抗蚀剂也将是重要的发展领域。,2.4.
10、2 新型电子塑封材料 随着电子封装技术的不断更新，相应的电子封装材料也不断开发出来，现在已经成为一项新兴的产业，其中，电子塑封用材料发展更快。目前采用的电子塑料封装材料中，环氧类塑封材料用量最大，其次是有机硅类。近年来，随着集成电路的集成度越来越高，布线日益精细化，使得芯片尺寸大型化、封装密度迅速提高。因而环氧塑封料也需要不断改进，关键是提高耐热性、耐湿性，应具有高纯度、低应力、低线膨胀系数、低 射线和更高的玻璃化转变温度等特性，才能适应未来电子封装的要求。为此，首先要开发高品质的原材料，如邻甲酚线型酚醛环氧树脂的水解氯含量就降至45g/g以下，钠离子和氯离子的含量也要降低至1g/g 左右；还
11、要研制、开发、生产新型的环氧树脂，如二苯基型环氧树脂、双环戊二烯型低粘度环氧树脂和萘系耐热环氧树脂等。,2.4.3 彩色等离子体平板显示屏（PDP）专用光刻系列浆料 彩色PDP 是近年来开发的有巨大发展潜力的一种平板显示器。它与阴极射线管（CRT）和液晶等显示器相比有许多突出的优点：亮度高、分辨率高、易于实现屏幕化、可靠性高、显示速度快、可在严酷的环境中使用，如震动、冲击、严寒等。彩色PDP 的核心部分是由电极、障壁和荧光粉点阵等若干细小的单元组成。这些单元制作越精细，分辨率越高，像素点越多，图像就越清晰，储存的信息量也就越多。因此，如何制作更加精细的单元是制 作大屏幕、高清晰彩色PDP 的关
12、键所在。可以预见，光刻技术将成为未来制造高清晰度彩色PDP 的关键技术，因此，应开发生产彩色PDP 专用光刻系列浆料，如导电光刻银浆料、汉三基色荧光粉光刻浆料、障壁光刻浆料和黑浆料等。,2.4.4 液态感光成像阻焊剂 阻焊剂是制造PCB 用化学品中比较关键的材料之一。自从1960 年第一代双组分热固性阻焊剂问世之后，加速了PCB 产业的发展。随后，为适应市场的需求变化，经过不断的改进，又开发了第二代光固化型（UV 光固化）阻焊剂，并获得了广泛的应用。近年来，为了适应制造高密度PCB 的需要，开发出第三代阻焊剂，即液态感光成像阻焊剂，它的主题预聚物的结构中，既有可聚合的光聚合的基团，也含有可进行
13、热交联的基团，通过曝光、显影，可以得到套准精度很高的惊喜图形，再经加热交联，阻焊膜更加致密、光滑，其耐热性、绝缘性等物理、电气性能更好，是前两代阻焊剂所无法比拟的。另外，为适应高精细表面安装工艺的需要，近年来开发的高性能可剖性阻焊剂（蓝胶）也日益引起PCB 制造厂家的关注，用量增加很快。随着高密度PCB 产业在中国的迅速发展，液态感光成像阻焊剂等系列化产品将会有更加诱人的发展前景。,1.电子化学品的概要2.电子化学品的生产3.电子化学品的市场,3.电子化学品的市场,3.1电子化学品的国内外发展现状3.2电子化学品的应用领域,3.1电子化学品的国内外发展现状 电子化学品85%以上的市场集中在美国
14、、日本、西欧，无论从生产品种（约2 万种）、数量和消费来说都是如此，但随着时间推移，这种情况已在缓慢改变。亚洲国家和地区包括韩国、马来西亚及我国电子工业的飞速增长，已形成了一定规模的生产和消费市场，同时，加拿大、墨西哥、巴西、印度等国家也在迅速形成市场。表一为全球电子化学品需求量。,目前我国从事电子化学品研究和生产的骨干单位约100 多家，分布在北京、上海、天津、无锡、杭州、重庆、成都、苏州、广州等地，职工数万人。目前已经工业化或能提供批量生产的电子化学品品种近1000 种，集成电路5技术生产用的大部分已能提供样品，1技术用的正在探索之中，包括光致抗蚀剂9 类10 多个品种数十个规格，高纯特种
15、气体50 多种200 多个规格，超净高纯试剂23种5 个规格，塑料封装3 大类10 多个品种。,3.电子化学品的市场,3.1电子化学品的国内外发展现状3.2电子化学品的应用领域,大部分电子化学品应用于半导体、平板显示和太阳能电池3 个主要领域。各领域从低迷中复苏的拉动力各有不同。半导体 半导体领域是非常精密的行业，所用产品的质量要求最高，这个领域同时也是比较难以复苏的领域。若要达到2007年的销售水平，比较悲观的预计需要5 年的时间。若考虑到该领域的市场风向标已经从笔记本电脑转向了汽车和手机，实际复苏周期可能要缩短。,平板显示 在平板显示领域，第一季度对电视、电脑显示器和手机显示屏的需求依旧低
16、迷，电子化学品生产商将开工率都降到只有60%。自4 月份以来，不断增强的需求已经达到了2008年的水平。预计2009 年剩下的时间该领域能有上佳表现。默克公司是全球最大的液晶生产公司，在2008 年后半年和2009 年早些时候销售额下滑后，目前的销售状况已经恢复到2008 年上半年的水平。因为产品价格下降，因而销售额略低于去年。,其中，大量的需求来自于32 英寸LCD 所需的混晶。显示行业认为人们总是希望购买到尽可能大尺寸的产品，而默克公司比较看好中等尺寸的产品，因为需求强劲的中国市场上的大多数消费者愿意购买32 英寸液晶电视。中国在过去几个月的显示行业复苏中起到了关键作用，政府的经济激励计划
17、促进了人们对液晶电视的强劲需求。6月，液化空气公司宣布将投资3500 万美元在中国西南地区建设空气分离装置，为新增的液晶电视厂提供原料。这家法国公司认为中国液晶电视产能的年均增速接近30%。,太阳能电池 与显示行业和半导体行业对电子化学品需求不旺形成鲜明对比的是，太阳能光伏行业在经济低迷阶段对原材料，如多晶硅、保护膜和特种气体的需求依然强劲。BASF 认为这与亚洲大批规划太阳能项目有关。在市场上立足未稳的太阳能光伏产业还不足以拉动整个电子化学品行业，不管光伏行业的增速多快，其市场规模相对于显示行业和半导体行业来说还是太小了。以表现最为抢眼的多晶硅来说，多晶硅在太阳能光伏行业的用量已经超过了在半导体行业的用量，然而，因为光伏行业对多晶硅的产品质量要求低于半导体行业，光伏行业用多晶硅的利润率较低。,参考文献：1 李仲谨电子化学品北京：化学工业出版社，2006：2 韩长日电子与信息化学品制造技术科学技术文献出版社，2001：3 孙忠贤电子化学品北京：化学工业出版社，2000：4 赵明华.逆风上扬的台湾半导体产业 J.集成电路应用,2002：,谢谢 Thank you,
