En l'era de l'auge de la potència de càlcul d'IA, la millora del rendiment dels xips ja no depèn només de la reducció dels nodes de procés. L'arribada de l'"era posterior-Moore" ha fet que l'embalatge avançat sigui una via principal per millorar el rendiment dels xips. L'embalatge HBM, el Chiplet, l'embalatge avançat i la dissipació de calor del servidor d'IA imposen requisits més elevats a les propietats del material, com ara la conductivitat tèrmica, l'aïllament, la puresa, la mida de les partícules i la baixa emissió de raigs alfa-.
Entre aquests, l'alúmina esfèrica de baixa- està més orientada cap als materials d'envasament de xips-de gamma alta. La seva funció principal és reduir el risc d'errors suaus causats per impureses radioactives en els materials d'embalatge, millorant així la fiabilitat dels sistemes d'emmagatzematge i encenalls de gamma alta-. En altres paraules, no és una pols normal, sinó un dels materials bàsics que garanteixen la fiabilitat dels envasos avançats.
Els reptes tècnics d'aquest producte radiquen a reduir el contingut d'elements radioactius urani (U) i tori (Th) al nivell de ppb, alhora que compleix amb múltiples indicadors com l'esfericitat, el contingut de matèria estranya magnètica, la distribució de la mida de les partícules, la conductivitat tèrmica i la velocitat d'ompliment de volum. Les barreres tecnològiques són altes, el procés és difícil, el cicle de validació és extremadament llarg i els requisits de personalització són estrictes.
A nivell mundial, Admatechs del Japó és la referència del sector, dominant més del 90% del mercat-de gamma alta a tot el món. Amb l'augment de la demanda d'envasos HBM impulsada per la potència de càlcul d'IA i la necessitat urgent d'autosuficiència a la cadena industrial de semiconductors domèstics, la substitució domèstica de l'alúmina esfèrica de baixa- s'està accelerant. L'única empresa de la Xina que ha aconseguit la producció massiva d'alúmina esfèrica de baixa - té especificacions tècniques comparables a les dels competidors japonesos, trencant el monopoli de les empreses japoneses. Els seus productes han superat la certificació de proveïdors de primer-nivell, com ara Samsung SDI i Sumitomo Electric, subministrant indirectament clients internacionals com SK Hynix i NVIDIA. El 2025, va obtenir comandes per lots de clients estrangers, aconseguint un nivell líder en comercialització a la Xina.
La pols d'alúmina esfèrica de baixa - desenvolupada de manera independent té un contingut d'urani i tori d'elements radioactius per sota de 5 ppb i ha superat la certificació CoWoS de TSMC. La línia de producció d'alúmina esfèrica de 5.000-tones-per-any-tèrmica-conductivitat esfèrica de l'empresa s'ha transferit d'actius fixos i s'ha posat en producció de prova, mentre que la validació de mostres dels clients està en curs simultàniament.
L'empresa ha completat l'ampliació de la seva cartera de productes de baix- per a envasos de xips-de gamma alta i continua enviant mostres a clients clau del Japó i Corea del Sud. Per a alguns clients, els volums de mostres han augmentat i s'han aconseguit vendes a nivell-de mostra. Al mateix temps, també s'han enviat mostres per validar-les als clients nacionals de la cadena de subministrament d'envasos avançats, tot i que encara no s'han realitzat vendes massives.
02 CMP Polishing Nano-Abrasius d'alúmina d'alta puresa
El poliment químic mecànic (CMP) és un procés crític en la fabricació de xips per aconseguir la uniformitat global de la planarització. S'executa durant tot el flux del procés, des de les hòsties de silici i la fabricació d'hòsties fins a l'envasament avançat. El rendiment de la pasta de poliment determina directament el rendiment, el rendiment i la fiabilitat de l'encenall. La nano-alúmina d'alta -puresa, amb la seva alta duresa, rendiment estable, insolubilitat en aigua i resistència als àcids i àlcalis, ofereix excel·lents taxes d'eliminació de materials durs com els substrats de safir i carbur de silici. S'ha convertit en una opció abrasiva important per als purins CMP utilitzats en materials durs com el safir, el SiC i les interconnexions metàl·liques.
A mesura que els nodes de procés es redueixen, el nombre de passos CMP ha augmentat de més de 10 en processos madurs a més de 30 en processos avançats, i els tipus de purins de poliment s'han ampliat de 6 a 7 a gairebé 30. S'espera que el mercat global de purins de CMP arribi als 2.600 milions de dòlars el 2026. Es preveu que els purins de poliment a base d'alúmina-el 2026 superin els 4.000 milions de RMB.
Tanmateix, la pols de nano-alúmina d'alta -puresa- per a aplicacions de CMP planteja obstacles tècnics extremadament elevats: ha de complir simultàniament una puresa superior o igual a 4N, una distribució de la mida de partícules extremadament estreta, una bona dispersió sense aglomeració i un potencial zeta de superfície ajustable per adaptar-se a diferents sistemes de purins de pH. Durant molt de temps, aquest mercat ha estat monopolitzat per empreses estrangeres.
En els darrers anys, alguns productes nacionals han entrat en etapes de validació o de subministrament de -lots petits. Però, en general, l'alúmina domèstica d'alta-puresa encara s'utilitza principalment en camps de gamma mitjana-{{-baixa{-com ara els substrats de fòsfor i safir. En aplicacions-de gamma alta com CMP, hi ha una diferència considerable entre "poder produir" i "produir bé".
03 5N-Grau i superior d'alta-alúmina de puresa
L'alúmina de grau -5N (99,999%) d'alta-puresa és una matèria primera clau per a substrats d'envasament de semiconductors, substrats LED i panells de visualització-de gamma alta. La seva producció es basa en matèries primeres de baixa-impuresa, i el procés de purificació profunda és complex i costós. Prenent com a exemple el procés millorat de Bayer, quan s'utilitzen matèries primeres industrials ordinàries amb composicions complexes d'impureses, com evitar la formació d'àlcalis en gelosia en un entorn alcalí i com eliminar a fons l'àlcali unit a i dins de la superfície de la pols són problemes difícils que encara s'han de resoldre.
Pel que fa al panorama del mercat, el subministrament nacional d'alúmina de grau 5N-per a aplicacions de gamma alta-ha estat dominat durant molt de temps per empreses estrangeres-Sumitomo Chemical del Japó (al voltant del 40% de quota de mercat global) i Sasol d'Alemanya (al voltant del 25%) formen el duopoli dominant. Avançar la substitució d'importació de productes 5N és un requisit inevitable per al desenvolupament del sector d'alta-qualitat.