Récemment, la tendance dans le cercle des semi-conducteurs a changé. Auparavant, les discussions sur le financement et l’industrie se concentraient sur la conception de puces et la fabrication de plaquettes, peu de personnes étudiant en profondeur le packaging back-end.
Cependant, des enquêtes et des expositions récentes sur l’industrie ont montré que la logique de la filière emballage a atteint un point d’inflexion. Les matériaux céramiques sont passés de matières premières de support marginales à des matériaux de base pour l’emballage des puces.
Les praticiens ont commencé à réexaminer cette piste segmentée.
De nombreux investisseurs estiment que l’emballage est un simple maillon d’assemblage avec un seuil technique bas et un plafond de croissance fixe. Cependant, le développement des nouvelles énergies, de la 5G et de l’électronique automobile a rendu l’environnement de travail des puces difficile.
Les matériaux d’emballage traditionnels en résine résistent difficilement aux conditions de travail à haute température, haute fréquence et haute pression. L’itération des matériaux a entraîné la reconstruction de la chaîne de l’industrie de l’emballage. L’explosion de la demande de matériaux céramiques n’est pas un effet de mode à court terme.
Du point de vue de l’industrie nationale, les données du Bureau des statistiques reflètent les changements dans la chaîne de l’industrie de l’emballage. Les médias officiels ont évoqué à plusieurs reprises la localisation des semi-conducteurs de troisième génération et des emballages avancés. Les matériaux d’emballage en céramique sont passés d’une niche à la vue du grand public, ce qui est le résultat de la demande de l’industrie et des orientations politiques.
1. Situation actuelle de l’industrie : la mise en œuvre d’emballages avancés s’accélère et la demande de matériaux céramiques augmente régulièrement.
La capacité nationale de fabrication de plaquettes est en expansion et les expéditions en aval de semi-conducteurs automobiles, de puces de puissance industrielles et de modules optiques à grande vitesse augmentent, stimulant le marché de l’emballage back-end.
Les données du Bureau national des statistiques montrent que les revenus de l’industrie nationale de fabrication de dispositifs à semi-conducteurs ont augmenté pendant plusieurs mois consécutifs et que le taux de croissance du segment des emballages avancés est supérieur à celui des emballages en plastique traditionnels.
Les emballages avancés ne sont plus réservés aux grandes entreprises. Les petits et moyens fabricants d’emballages et de tests se sont lancés dans le secteur de l’emballage de puces électriques et radiofréquences. Les substrats et boîtiers en céramique sont des consommables durs.
Les matériaux d’emballage en plastique traditionnels sont peu coûteux et faciles à traiter, et occupent depuis longtemps le marché de l’emballage des puces grand public. Cependant, les puces RF nécessitent des matériaux d’emballage présentant une faible perte diélectrique, une conductivité thermique élevée et des propriétés d’isolation élevées.
Les céramiques d’alumine et de nitrure d’aluminium sont les seuls matériaux de base appropriés.
Les semi-conducteurs de puissance sont de gros consommateurs de matériaux céramiques.
Les modules de commande électroniques des véhicules à énergie nouvelle et les puces IGBT des onduleurs photovoltaïques génèrent de grandes quantités de chaleur et de tension, et les coques en plastique sont sujettes au vieillissement et aux fuites.
La capacité installée nationale de nouvelles énergies et les données sur la production et les ventes de véhicules à énergies nouvelles sont à un niveau élevé, ce qui entraîne une augmentation de l’achat de pièces structurelles d’emballage en céramique.
Du point de vue de la chaîne d’approvisionnement mondiale, les fabricants étrangers de substrats céramiques haut de gamme ont une capacité de production limitée.
Les fluctuations du commerce international ont amené les entreprises nationales d’emballage et de test à accroître leurs achats de matériaux céramiques locaux. Le taux d’utilisation des capacités des fabricants locaux a augmenté. C’est la raison de l’attention accrue portée à la chaîne industrielle des matériaux céramiques.
2. Malentendus courants : Trois malentendus majeurs du public sur les matériaux d’emballage en céramique
Mythe 1 :Beaucoup de gens pensent que les matériaux céramiques sont des céramiques ordinaires avec de faibles seuils techniques. En fait, il existe de nombreuses sous-catégories de céramiques spécifiques à l’électronique, qui nécessitent une pureté de poudre et une uniformité de particules élevées. Le processus de purification de poudre céramique de haute pureté et de coulée de précision dans des substrats est maîtrisé depuis longtemps par les entreprises étrangères.
Mythe 2 : Certaines personnes pensent que les emballages en plastique seront remplacés par des emballages en céramique et que les emballages traditionnels seront éliminés.
Cependant, les puces électroniques grand public et les puces MCU bas de gamme recherchent des performances en termes de coûts, et l’avantage de coût des emballages en plastique ne peut pas être remplacé à court terme.
Les emballages en plastique et les emballages en céramique sont complémentaires.
Mythe 3 : Certaines personnes voient une surcapacité lorsqu’elles constatent la popularité croissante de la chaîne industrielle des matériaux céramiques.
En fait, la plupart des nouveaux projets de production nationale se concentrent sur les substrats en céramique d’alumine de milieu à bas de gamme.
Il existe encore une lacune dans la capacité de production nationale de substrats céramiques de nitrure d’aluminium haut de gamme et de boîtiers céramiques spéciaux haute fréquence.
3.
Avantages objectifs : Avec de multiples attributs, les matériaux céramiques répondent aux besoins à long terme des emballages haut de gamme
1. Les propriétés physiques s’adaptent à l’orientation du développement des puces haut de gamme
La conductivité thermique élevée, l’isolation élevée et les propriétés de résistance aux températures élevées des matériaux céramiques les rendent adaptés aux emballages haut de gamme. La puce semi-conductrice de troisième génération a une température de fonctionnement élevée et les matériaux d’emballage en plastique conventionnels ont une résistance à basse température.
La céramique de nitrure d’aluminium peut résister à des températures supérieures à 600 °C, répondant ainsi aux besoins des emballages de semi-conducteurs à large bande interdite.
Avec la miniaturisation et le développement des puces à haute puissance, les avantages en matière de conductivité thermique des substrats céramiques sont devenus les critères de sélection des fabricants de puces.
2. Favoriser les politiques de localisation et accélérer la substitution des matériaux locaux
Selon les médias financiers officiels, les matériaux avancés et les emballages avancés ont été inclus dans des domaines clés, et les subventions industrielles locales et les fonds spéciaux de recherche scientifique sont orientés vers la céramique électronique.
Afin d’assurer la sécurité de la chaîne d’approvisionnement, les sociétés d’emballage et de tests en aval favorisent activement la vérification et l’introduction de matériaux nationaux afin de garantir les commandes des entreprises de matériaux céramiques.
3. L’expansion simultanée de la capacité de plusieurs pistes en aval ouvre la voie à une demande supplémentaire.
En plus des emballages de semi-conducteurs, les modules optiques de communication optique à haut débit, les composants électroniques aérospatiaux et militaires et les dispositifs de stockage d’énergie augmentent tous l’achat de matériaux céramiques. L’industrie du stockage d’énergie est le principal moteur de cette nouvelle demande.
Les puces de puissance internes des convertisseurs de stockage d’énergie utilisent des composants structurels d’emballage en céramique. Des efforts multidirectionnels ont mis fin à la dépendance unique des matériaux céramiques à l’égard de l’industrie des semi-conducteurs.
4.
Lacunes existantes : les véritables problèmes inévitables derrière le développement rapide de l’industrie.
Premièrement, la dépendance externe à l’égard des matières premières de base haut de gamme n’a pas été complètement résolue. La production de céramiques électroniques nécessite des matières premières chimiques de haute pureté et des auxiliaires de frittage spéciaux. Certaines productions nationales de masse ne sont pas suffisamment stables.
Les principaux fabricants doivent encore importer des additifs essentiels. Les coûts fluctuants des matières premières compriment les bénéfices des entreprises.
Deuxièmement,L’écart de rendement de la production de masse limite le volume de produits haut de gamme.
Le taux de rendement de la production de masse des substrats céramiques de nitrure d’aluminium haut de gamme des principales entreprises étrangères est élevé, tandis que la production de masse à grande échelle des entreprises nationales comporte un nombre élevé de produits défectueux, ce qui augmente le coût de production unitaire, et l’avantage de prix des produits céramiques haut de gamme nationaux est faible.
Troisièmement, les normes industrielles ne sont pas encore unifiées et le cycle de vérification des produits est long.
Il existe de nombreuses catégories subdivisées de matériaux d’emballage céramiques électroniques nationaux, les normes de sélection des produits des différentes entreprises ne sont pas unifiées et la période de vérification pour les nouveaux substrats céramiques entrant dans la chaîne d’approvisionnement en aval est longue, ce qui limite la croissance des revenus à court terme des petites et moyennes entreprises.
5. Vision rationnelle à long terme : le tournant est apparu, mais veillez à ne pas suivre aveuglément la tendance et le battage médiatique à court terme.
Du fait du développement à long terme de l’industrie, la tendance du conditionnement avancé des semi-conducteurs ne sera pas inversée. L’électronique automobile, les semi-conducteurs de troisième génération et les modules optiques à grande vitesse sont des pistes à forte prospérité. La logique de croissance à long terme des matériaux céramiques s’appuie sur des fondamentaux. Le tournant de l’industrie vient de la croissance de la demande en aval.
Mais les observateurs ordinaires doivent rationnellement faire la distinction entre la popularité du concept et le niveau opérationnel réel de l’entreprise.
Après que la popularité de la piste ait augmenté, de nombreuses sociétés conceptuelles ont attiré l’attention. Cependant, ces entreprises ne disposent pas de capacités de production ni de technologies de base, et il est difficile de partager les dividendes de l’industrie.
Sur la base de la macroéconomie, la banque centrale guide le financement des entités manufacturières, et les fonds sont orientés vers les entités dotées d’une mise en œuvre technologique et d’une capacité de production. La durabilité de la spéculation pure est faible.
Les praticiens devraient prêter attention à l’itération des technologies industrielles et aux progrès de la substitution nationale, plutôt que de se laisser influencer par l’enthousiasme à court terme du marché.
La localisation des céramiques électroniques doit passer par un processus de polissage technique, d’amélioration du rendement et de vérification par le client. Une explosion rapide à court terme n’est pas conforme aux lois de l’industrie réelle et allongera le cycle de 3 à 5 ans. Au fur et à mesure que les lacunes seront comblées, l’espace de croissance sur la piste se réalisera progressivement.
Interaction à la fin de l’article : lorsque vous prêtez habituellement attention à la piste de segmentation des semi-conducteurs, donnez-vous la priorité aux matériaux en amont ou à la demande des terminaux en aval ?
Pensez-vous que le prochain segment dans lequel les matériaux d’emballage en céramique connaîtront une augmentation en volume sera celui de l’automobile ou des communications ?
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