5月21日,旭化成宣布开发出一种用于先进面板级半导体封装的新型光敏聚酰亚胺(PSPI)薄膜。目前,该PSPI薄膜正处于客户评估阶段,预计不久将实现商业化。
这款新型PSPI薄膜结合了旭化成在PIMEL™液态PSPI(用于缓冲涂层和钝化层)和SUNFORT ™干膜光刻胶(用于基板和晶圆上的临时光刻电路图案化)制造方面的专业技术。它能够轻松、均匀地将层压工艺应用于大尺寸方形面板,从而提高半导体封装制造的生产效率。此外,该薄膜设计可满足绝缘层层数增加的行业趋势。预计PSPI薄膜将应用于半导体封装的重布线层(RDL)和封装基板的绝缘层。
光敏性聚酰亚胺(PSPI),这种材料结合了PI的优良的物理和化学性能,以及光刻胶的光敏特性,可以直接光刻出高精度的精细图案,大幅简化芯片和屏幕的制造工序,可分为正性(p-PSPI)和负性(n-PSPI)两类,其中p-PSPI光刻精度更高,是当下应用最广泛的一类光敏材料。该材料主要应用于半导体封装、OLED显示及微电子工业领域。
在半导体封装中,具体用途包括:
- 缓冲涂层:可改善不同半导体材料之间的附着力,并起到保护屏障作用。在芯片贴装到基板等后处理环节中,这类涂层能保护精密的半导体器件免受机械应力和污染影响。
- 重布线层 (RDL):通过调整端子间距以实现封装集成,从而优化电气连接并实现高密度电路设计。
全球PSPI市场由旭化成、东丽、富士胶片、JSR及美国HD Microsystems等主导,尤其在14nm以下先进制程近乎垄断。其中,旭化成是全球PSPI龙头,其产品被台积电、三星、盛合晶微等头部企业广泛应用于先进封装产线。据预测,下一代半导体层间绝缘材料的需求将持续快速增长,年均增长率达8%。为此,2025年8月,旭化成宣布投入约160亿日元进一步扩大日本静冈县富士市工厂的PIMEL™感光聚酰亚胺的产能,计划到2030年将现有产能翻一番。据悉,旭化成于2024年12月在富士市建成了生产PIMEL™感光聚酰亚胺的新工厂。2025年7月,东丽也宣布成功开发了STF-2000光敏聚酰亚胺;同年12月,东丽宣布已开发出一种用于下一代玻璃芯基板的负性光刻胶可定义聚酰亚胺薄膜,该薄膜可同时实现重分布层的微加工和玻璃通孔电极(TGV)树脂填充。国内半导体封装用PSPI主要企业有波米科技、鼎龙股份、艾森股份、八亿时空、万润股份、国风新材等。其中,艾森股份近期自研低温PSPI产品获得来自行业知名客户的订单,还积极布局了超低温交联型PSPI和超高感度PSPI;鼎龙股份则在重点开发封装PI/PSPI。然而光敏聚酰亚胺薄膜是由PSPI制成的薄膜,与普通聚酰亚胺薄膜不同,材料本身兼具绝缘功能与感光响应,可大幅提升封装生产效率、适配多层绝缘需求,主要用于先进半导体封装(如RDL、钝化层)、柔性电路板(FPC)、MEMS、3D集成芯片、显示基板等。随着芯片封装密度不断提高,以及为满足人工智能数据中心的需求而增大中介层尺寸,市场对这些材料的需求持续增长。封装工艺从晶圆级向面板级演进,布线图案变得更加精细,层数也越来越多,并且封装也变得越来越立体,这进一步提高了封装材料的性能要求。旭化成此次开发全新的PSPI薄膜产品,不仅可以帮助客户提高良率和生产效率,同时可以推动先进半导体封装技术的进一步发展。从未来市场需求来看,据相关数据显示,全球半导体行业已进入新的增长周期,预计到2030年代中期营收将突破1万亿美元,复合年增长率为5-6%,2022年收入达5740亿美元峰值,2023年虽下滑9.4%,预计2024年收入将增长13%至5880亿美元,主要是受存储器强劲复苏及逻辑与微电子半导体出色表现推动,这也将带动半导体关键材料的需求增长。