张宣

　　

　　7月初，日本宣布对韩国加强出口管制，集中在三类化工品：用于半导体清洗的“高纯度氟化氢”，用于制造智能手机及电脑显示屏所必需的“氟聚酰亚胺”、制造半导体所必需的“光刻胶”。日本为何精心挑选这三种材料？手机半导体产业还有哪些关键材料？

　　三星紧张，氟化氢到底是什么材料？

　　氟化氢是一种化学制剂，用途非常广泛，对半导体材料的生产至关重要。氟化氢主要用来切割半导体基板，在半导体产品制造的600多道工序中，使用氟化氢的次数有时多达十多次。

　　在半导体制造工艺中，氟化氢主要用于去除不必要的化学物质、等离子刻蚀、光刻胶图案等。目前半导体制造主流的两种蚀刻技术分别是“干式蚀刻”和“湿式蚀刻”。高纯度氟化氢在半导体制造中最主要的用途，就是湿式蚀刻。

　　颇为关键的是，氟化氢腐蚀性极强，只能保存于铅制容器和某些有机材料所制的容器内，没办法长期保存，此前韩国半导体企业都是小批量从日本进口的。

　　据公开报道，科技巨头三星还剩大约一个月的氟化氢用量，如果到时候还不能解决氟化氢的供应问题，只能采取减产，甚至停产等措施，那就会造成巨额损失。

　　电子级氟化氢是在氢氟酸的基础上加工生产的，制造技术难度更大。

　　目前，我国所用的电子级氟化氢几乎完全依赖日本、美欧等地。包括氟化聚酰亚胺和光刻胶在内的三种材料，其中日本企业占据的份额高达90%，少的也有70%，因此这三种材料让日本企业处于垄断地位。

　　三重壁垒，光刻胶成“难中之难”

　　除氟化氢之外，氟化聚酰亚胺和光刻胶可用于OLED（有机发光二极管）面板生产，其中氟化聚酰亚胺是透明CPI（折叠屏手机盖板）膜的原材料。而氟聚酰亚胺是手机折叠屏成败的关键。

　　聚酰亚胺具有耐温性强、热膨胀系数低、水氧阻隔性强等优点，是目前常见的柔性电路板基板材料。而普通聚酰亚胺薄膜是棕黄色的，透光率小于70%，无法作为显示器盖板使用。而如果在其聚合单体中引入含氟基团，破坏联苯单元的共平面性，使材料吸光范围蓝移，得到99%以上透光的含氟聚酰亚胺材料，才能制造出满足折叠屏盖板要求的透明聚酰亚胺薄膜，也就是氟聚酰亚胺。

　　光刻胶也是制造半导体的必需材料。相比氟化氢和氟聚酰亚胺，光刻胶更为关键，且要有所突破也更难。

　　光刻胶的主要应用场景有半导体、显示面板、PCB（印制线路板）。光刻胶在集成电路产业的应用都是在制造环节，未来硅晶圆厂数量的增多也意味着光刻胶的使用量会增加。

　　随着产业转移进程的深化，未来我国也将成为集成电路光刻胶的主要使用国。

　　但国内光刻胶的供应，仍然状况堪忧。2015年，中国本土光刻胶的产品，主要还集中在低端印制线路板光刻膠，印制线路板光刻胶市场份额高达94.4%;排名第二的LCD（液晶显示器）光刻胶，市场份额仅为2.7%;半导体光刻胶市场，更是只有1.6%，目前依然没有太大的改观。

　　小小的光刻胶我国为何不能自给自足，其根本原因在于，制造合格光刻胶的多重壁垒——技术壁垒、资金壁垒、客户壁垒。

　　光刻胶研发需要有配套的光刻机、掩膜板及其他工艺。

　　全球最先进的光刻机是EUV（极紫外光刻）光刻机，国际上只有荷兰阿斯麦公司可以制造，一台极紫外光刻机价值1亿美元，且供不应求。

　　虽然国内还达不到研究极紫外光刻的研制能力，但想要研制更先进的光刻胶，那后续投入的资金规模将相当的大。除了配套设备需要花钱，高端人才的薪资也非常高，但这两样目前都是供不应求的。

　　当光刻胶达到要求的技术水平后，需要与下游客户联系，客户同意后要进行测试，这个检测、验证的过程一般长达2—3年，而这就进一步推高了成本

　　国内光刻胶企业虽然数量不多，但规模基本上都能达到一定水平。业内人士表示，随着国产原材料企业的研发突破以及国内下游企业一致性地支持国产，光刻胶被国外垄断的情况不会维持太久。

　　5G时代，手机产业链还有7大关键材料

　　截至2019年4月底，已有诸多终端厂商发布了5G原型机。5G智能手机将会在2年内爆发一波换机潮。5G时代下哪些材料将会成为智能手机的关键核心？统计发现，高频基板、导热散热材料、3D玻璃等7大材料最为关键。

　　在5G时代，传统基材会使信号的传输损耗较大而产生“失真”现象，需要使用电磁频率较高的特种线路板，即高频基板。国内的高频基板产业主要集中在中低端高频材料，高端材料还依赖进口。

　　导热散热材料主要用于发热源和散热器的接触界面之间，通过使用导热系数远高于空气的热界面材料，提高电子元器件的散热效率。

　　5G智能手机功能越来越复杂，芯片和模组的集成度和零部件密集程度提升，导致设备功耗和发热密度也不断提升，因此手机散热材料的需求也会大幅增长。

　　3D玻璃作为手机外壳材料具有轻薄、透明洁净、抗指纹、防眩光、耐候性佳的优点，目前主流品牌的高端机型大多采用3D玻璃作为前后盖材质。

　　除此之外，现在广为人知的手机无线充电技术依靠的是磁性材料，其作用主要有两个：制作成隔磁片防止金属电池中形成涡流损耗发热，避免产生安全隐患;增加线圈之间磁通量，提高充电效率和有效充电距离。（资料来源：《新华日报》）