電子信息材料現(xiàn)狀與展望課件

1、電子信息材料現(xiàn)狀與展望2022/7/28電子信息材料現(xiàn)狀與展望一、前言電子材料行業(yè)分為電子功能材料、結(jié)構(gòu)材料及工藝與輔助材料三大類電子信息材料是信息技術(shù)的基石，是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，也是世界各國期望在未來信息技術(shù)發(fā)展中占有優(yōu)勢(shì)地位的關(guān)鍵技術(shù)之一 21世紀(jì)將開創(chuàng)一個(gè)以開發(fā)先進(jìn)的電子信息材料為先導(dǎo)，促進(jìn)高新技術(shù)群體快速發(fā)展的新世紀(jì) 電子信息材料現(xiàn)狀與展望二、市場(chǎng)半導(dǎo)體材料未來5年內(nèi)，812英寸硅片的主流地位不會(huì)動(dòng)搖。目前世界多晶硅的年產(chǎn)能力約30000噸，硅單晶片產(chǎn)量超過50億平方英寸 “十一五”硅外延片和絕緣層上的硅（SOI）材料的國內(nèi)需求將出現(xiàn)大幅增長(zhǎng) 電子信息材料現(xiàn)狀與展望目前國際上6英

2、寸GaAs材料、4英寸InP材料、3英寸碳化硅（SiC）材料已經(jīng)商品化，2004年GaAs IC產(chǎn)值達(dá)60億美元 國內(nèi)目前GaAs以34英寸為主，InP以2英寸為主。半導(dǎo)體照明工程的發(fā)展對(duì)GaAs材料的應(yīng)用在增加，氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）等半導(dǎo)體材料在微電子、光電子技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展很快，預(yù)計(jì)2005年全球鍺硅（SiGe）外延材料市場(chǎng)可達(dá)22億美元 電子信息材料現(xiàn)狀與展望2、新型平板顯示器件材料 新型平板顯示器的材料主要包括LCD、高亮度LED、PDP用材料,其中LCD用電子材料的發(fā)展將以TFTLCD為重點(diǎn),TFT液晶材料占市場(chǎng)的份額三分之二以上 電子信息材料現(xiàn)狀與展望2010年世界L

3、CD材料需求預(yù)測(cè) TFTTN黑白STN彩色STNLCD產(chǎn)能(萬平米)7,00070015070液晶材料(噸)40045115彩色濾光片(萬平米)7,0000070偏光片(萬平米)17,5001,600350165玻璃基片(萬平米)14,0001,400300140ITO玻璃(方平米)01,40030070電子信息材料現(xiàn)狀與展望2010年中國LCD材料需求量預(yù)測(cè) TFTTN黑白STN彩色STNLCD產(chǎn)能(萬平米)8006007060液晶材料(噸)504254彩色濾光片(萬平米)8000060偏光片(萬平米)2,0001,400160140玻璃基片(萬平米)1,6001,200140120ITO玻

4、璃(萬平米)01,20014060電子信息材料現(xiàn)狀與展望ITO導(dǎo)電玻璃是在鈉鈣基或硅硼基基片玻璃的基礎(chǔ)上，利用磁控濺射的方法鍍上一層氧化銦錫（俗稱ITO）膜加工制作成的。液晶顯示器專用ITO導(dǎo)電玻璃，還會(huì)在鍍ITO層之前，鍍上一層二氧化硅阻擋層，以阻止基片玻璃上的鈉離子向盒內(nèi)液晶里擴(kuò)散。高檔液晶顯示器專用ITO玻璃在濺鍍ITO層之前基片玻璃還要進(jìn)行拋光處理，以得到更均勻的顯示控制。液晶顯示器專用ITO玻璃基板一般屬超浮法玻璃，所有的鍍膜面為玻璃的浮法錫面。因此，最終的液晶顯示器都會(huì)沿浮法方向，規(guī)律的出現(xiàn)波紋不平整情況。電子信息材料現(xiàn)狀與展望國際PDP材料市場(chǎng)的占有以日本為主，韓國第二位，國內(nèi)已

5、開始部分彩色PDP材料的研制和生產(chǎn)LED材料方面預(yù)計(jì)2010年我國普亮GaAs材料年用量90萬平方米；紅外AlGaAs材料年用量90萬平方米；紅、橙、黃AlGaInP材料年用量2180萬平方米；藍(lán)、綠、紫高亮度AlGaInN材料年用量400萬平方米。電子信息材料現(xiàn)狀與展望3、電子元器件材料 電子陶瓷材料是制造各種陶瓷電容器的主體結(jié)構(gòu)材料，國外年產(chǎn)各類電子陶瓷材料約在2萬余噸，預(yù)計(jì)“十一五”我國對(duì)微波介質(zhì)陶瓷材料需求總每年約1000噸，2010年各種電子陶瓷材料市場(chǎng)需求約13.9萬噸 電子信息材料現(xiàn)狀與展望預(yù)計(jì)世界磁性材料市場(chǎng)將以15%的年增長(zhǎng)率發(fā)展，2010年產(chǎn)量約為永磁鐵氧體85萬噸，軟磁鐵

6、氧體48萬噸，釹鐵硼磁體9萬噸，屆時(shí)我國永磁鐵氧體磁性材料產(chǎn)量約為40萬噸，軟磁鐵氧體20萬噸，釹鐵硼磁體6萬噸，年產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到500億元 在電子封裝材料領(lǐng)域，預(yù)計(jì)2005年全球環(huán)氧模塑料EMC的年銷量將達(dá)1617萬噸，市場(chǎng)約1516億美元，我國的市場(chǎng)需求將達(dá)到25003000噸；低溫共燒基板(LTCC)全球2003年產(chǎn)量已突破1000萬塊以上電子信息材料現(xiàn)狀與展望預(yù)計(jì)我國2010年覆銅板材的市場(chǎng)需求約62萬噸。2004年全球光纖產(chǎn)量近6900萬公里，光纜產(chǎn)量5700萬芯公里。2004年國內(nèi)光纖產(chǎn)量約1600萬芯公里，需求量約1300萬芯公里 國際上激光晶體材料2003年產(chǎn)值約1億美元。非線

7、性光學(xué)晶體年銷售額超過4億美元，今后幾年市場(chǎng)增長(zhǎng)率約20%。我國2010年人造石英晶體的產(chǎn)能約2000噸/年。鈮酸鋰、鉭酸鋰晶體材料的市場(chǎng)需求約100噸 電子信息材料現(xiàn)狀與展望三、技術(shù)趨勢(shì) 新材料技術(shù)與生物技術(shù)、信息技術(shù)并列為二十一世紀(jì)的三大技術(shù)源動(dòng)力之一。世界新材料的研究熱點(diǎn)主要集中在生物工程材料、新能源材料、納米材料、電子信息材料、電子元器件材料、新型半導(dǎo)體材料等領(lǐng)域?？偟陌l(fā)展趨勢(shì)將向納米結(jié)構(gòu)、非均值、非線性和非平衡態(tài)、綠色化方向發(fā)展。 電子信息材料現(xiàn)狀與展望半導(dǎo)體材料（微電子、光電子）的發(fā)展趨勢(shì)是：增大材料直徑、提高材料參數(shù)的均勻性和表面質(zhì)量、加速發(fā)展寬禁帶半導(dǎo)體材料及第三代高溫半導(dǎo)體材

8、料，重點(diǎn)發(fā)展12硅拋光片、8、12硅外延片，6直拉砷化鎵材料、SiGe/Si材料、SOI硅基材料、193nm光刻膠、超純高純?cè)噭?、先進(jìn)的封裝材料等產(chǎn)品。開發(fā)藍(lán)光LED所需的GaN基、ZnSe基外延材料成為電子材料下一步的研究熱點(diǎn) 電子信息材料現(xiàn)狀與展望電子元器件材料當(dāng)前的發(fā)展重點(diǎn)是光電子器件所需的激光材料、非線性晶體材料、光纖通信材料、壓電晶體材料、片式元件用的陶瓷材料、高密度印制板用的高性能覆銅板材料、高性能磁性材料等 電子信息材料現(xiàn)狀與展望同時(shí)已開展無鉛、鎘等有害物質(zhì)介質(zhì)瓷料的研究和生產(chǎn)；光纖材料正向不斷擴(kuò)展通信容量、降低損耗、增加傳輸距離、降低色散、提高帶寬、抑制非線性效應(yīng)、實(shí)現(xiàn)密集波分

9、復(fù)用以及高靈敏度傳感及大尺寸、低成本預(yù)制捧等方向發(fā)展；磁性材料領(lǐng)域?qū)⒅铝τ诎l(fā)展新型稀土永磁材料，高磁性能的稀土永磁薄膜材料，高磁能積的納米和非晶金屬永磁材料。摻釹釔鋁石榴石晶體已成為應(yīng)用最廣泛的激光晶體，激光晶體的直徑和尺寸也在不斷增大，質(zhì)量和性能不斷提高。 電子信息材料現(xiàn)狀與展望電子顯示器件材料的發(fā)展集中在FPD領(lǐng)域，STN-LCD 和TFT- LCD顯示器所用的混合液晶，彩色濾色膜及顏料，平板玻璃，研究PDP所需的電極、熒光粉點(diǎn)陣的微細(xì)化技術(shù)，以使彩色等離子體顯示器向大屏幕、高信息容量方向發(fā)展 無鉛焊料替代含鉛焊料，包括焊球、焊膏、焊條和焊絲等 電子信息材料現(xiàn)狀與展望四、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 我國電子

10、材料行業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，2004年行業(yè)銷售收入540億元，從業(yè)企業(yè)1000多家，但電子材料行業(yè)企業(yè)分散，生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品大部分為中低檔材料，不少技術(shù)要求高的關(guān)鍵材料仍需依靠進(jìn)口 電子信息材料現(xiàn)狀與展望國內(nèi)從事硅單晶材料研究生產(chǎn)企業(yè)約有40多家，從業(yè)人員約4000余人，2004年國內(nèi)硅單晶產(chǎn)量達(dá)1700噸左右，大部分為4英寸、5英寸、6英寸硅片，其中太陽能電池用硅片占三分之二,8英寸硅片可提供少量產(chǎn)品，12英寸硅片尚在研制中。我國硅材料和硅外延材料企業(yè)的技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國家落后約10年，目前國內(nèi)4、5、6英寸硅外延片已可批量生產(chǎn)，8、12英寸硅外延片尚屬空白。電子信息材料現(xiàn)狀與

11、展望我國光刻膠除紫外負(fù)性光刻膠外，其他光刻膠品種與國際先進(jìn)水平存在較大差距，有的甚至是空白 國內(nèi)在SOI和SiGe/Si外延方面，取得了較好的進(jìn)展，研究水平基本與國外同步，國內(nèi)SiC材料處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)和技術(shù)攻關(guān)階段電子信息材料現(xiàn)狀與展望我國液晶材料的生產(chǎn)以中低檔的TN、STN型為主，TFT用材料尚處于實(shí)驗(yàn)室階段。我國ITO導(dǎo)電玻璃行業(yè)的年生產(chǎn)能力超過500萬片。已成為世界ITO導(dǎo)電玻璃的主要生產(chǎn)國。國內(nèi)偏光片的生產(chǎn)能力為每年300萬。彩色濾光片已有批量生產(chǎn)，但TFT用彩色濾光片尚處于研制階段。我國LED產(chǎn)業(yè)規(guī)模和水平與日、美、臺(tái)灣等先進(jìn)國家和地區(qū)相比還有較大差距，在外延材料等方面均落后先進(jìn)國家

12、34年。PDP材料國內(nèi)已有一些研究單位和企業(yè)開始了部分的研制和生產(chǎn) 電子信息材料現(xiàn)狀與展望我國在激光晶體材料領(lǐng)域取得了舉世矚目的成績(jī)，Nd:YAG等一批晶體產(chǎn)品已形成批量生產(chǎn)能力，年產(chǎn)值超過4000萬元，產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。中國已成為全球石英(-SiO2) 材料的重要生產(chǎn)和供應(yīng)基地之一，2004年產(chǎn)量約2000噸，但多屬中低檔產(chǎn)品。國內(nèi)生產(chǎn)的鈮酸鋰(LiNbO3)和鉭酸鋰(LiTaO3)晶體多屬中低檔產(chǎn)品，2004年產(chǎn)量為50噸 電子信息材料現(xiàn)狀與展望2005年我國磁性材料產(chǎn)量約為永磁鐵氧體約為35萬噸，軟磁鐵氧體約為10萬噸，釹鐵硼磁體約1萬多噸，分別占世界產(chǎn)量的50%、25%

13、、33%。各種介質(zhì)陶瓷材料1800余噸，其中不少類別瓷料在綜合性能上可與國外同品種比美我國鋰離子電池正極材料年產(chǎn)能力已達(dá)5000噸以上MCMB碳負(fù)極材料已可批量提供，鋰離子電池用隔膜材料還完全依賴進(jìn)口 電子信息材料現(xiàn)狀與展望五、發(fā)展目標(biāo) 2010年主要電子信息材料的技術(shù)水平和產(chǎn)品性能與當(dāng)時(shí)的國際水平相當(dāng)，并形成相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。微電子配套材料的性能指標(biāo)達(dá)到0.090.13m技術(shù)要求，2010年主要材料國內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到30%。新型電子顯示器件材料以高亮度發(fā)光材料為突破口，使半導(dǎo)體照明工程的主要外延材料達(dá)到批量化生產(chǎn)，國內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)50%以上； 電子信息材料現(xiàn)狀與展望 重點(diǎn)發(fā)展平板顯示材料，掌握

14、平板顯示用超薄玻璃等6種關(guān)鍵材料生產(chǎn)技術(shù)，形成批量生產(chǎn)；建立YAG等量大面廣的激光材料、非線性晶體材料產(chǎn)業(yè)化基地23個(gè)；完成光纖材料產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)，促進(jìn)光電子器件用材料整體發(fā)展水平。新型電子元器件材料通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，降低量大面廣材料的生產(chǎn)成本，提高國際競(jìng)爭(zhēng)力，形成中國名牌 電子信息材料現(xiàn)狀與展望六、發(fā)展重點(diǎn) 1、半導(dǎo)體材料 硅基材料半導(dǎo)體級(jí)、太陽能級(jí)多晶硅材料 8英寸、12英寸硅外延 6、8英寸SOI材料；6英寸SiGe/Si材料等 4-6英寸GaAs和InP PHEMT與HBT外延材料i線、193nm光刻膠0.13-0.09um用超凈高純?cè)噭?電子信息材料現(xiàn)狀與展望

15、 2、新型顯示器件材料 TFTLCD液晶顯示器件關(guān)鍵材料 高亮度發(fā)光二極管、第三代高溫寬禁帶半導(dǎo) 體材料：GaN、SiC等晶體及外延材料。 PDP、OLED材料 電子信息材料現(xiàn)狀與展望 3、光通信材料 通信用光纖、光纖預(yù)制棒材料 特種光纖、光纖預(yù)制棒材料電子信息材料現(xiàn)狀與展望 4、激光晶體 高功率激光晶體材料 LD泵浦激光晶體材料 可調(diào)諧激光晶體材料 (4)高效低閾值晶體材料 電子信息材料現(xiàn)狀與展望 5、磁性材料 燒結(jié)永磁材料大生產(chǎn)技術(shù) 粘結(jié)NdFeB永磁、磁粉注射成型技術(shù) 納米復(fù)合永磁及其制備技術(shù) 低溫共燒材料和納米軟磁材料 磁致冷材料 電磁屏蔽材料 磁記錄材料電子信息材料現(xiàn)狀與展望 6、壓電晶體材料 移動(dòng)通信用高頻寬帶聲表面波（SAW）器件 用低缺陷壓電晶體材料 （310GHz）聲表面波（SAW）器件用壓電晶 體薄膜材料 電子信息材料現(xiàn)狀與展望 7、電子功能陶瓷材料 高性能高可靠片式電容器陶瓷材料： 低溫共燒陶瓷（LTCC）材料及封裝陶瓷材料 8、覆銅板材料 高性能覆銅板、特殊功能覆