В ерата на процъфтяващата изчислителна мощ на AI, подобряването на производителността на чиповете вече не зависи единствено от свиването на процесните възли. Настъпването на „ерата след-Moore“ превърна усъвършенстваното опаковане в основен път за подобряване на производителността на чиповете. Опаковките HBM, чиплетите, усъвършенстваните опаковки и разсейването на топлината на AI сървъра налагат по-високи изисквания към свойствата на материала като топлопроводимост, изолация, чистота, размер на частиците и ниска емисия на алфа-лъчи.
Сред тях сферичният двуалуминиев оксид с ниско- ниво е по-ориентиран към-материали за опаковане на чипове от висок клас. Основната му роля е да намали риска от меки грешки, причинени от радиоактивни примеси в опаковъчните материали, като по този начин подобрява надеждността на високо-чиповете и системите за съхранение. С други думи, това не е обикновен прах, а един от основните материали, осигуряващи надеждността на модерните опаковки.
Техническите предизвикателства на този продукт се състоят в намаляването на съдържанието на радиоактивните елементи уран (U) и торий (Th) до нивото на ppb, като същевременно отговарят на множество показатели като сферичност, съдържание на магнитни чужди вещества, разпределение на размера на частиците, топлопроводимост и скорост на запълване на обема. Технологичните бариери са високи, процесът е труден, цикълът на валидиране е изключително дълъг, а изискванията за персонализиране са строги.
В световен мащаб японският Admatechs е еталонът в индустрията, доминиращ над 90% от пазара от висок клас в световен мащаб. С нарастването на търсенето на HBM опаковки, водено от изчислителната мощ на AI, и спешната нужда от само-разчитане на вътрешната полупроводникова промишлена верига, местното заместване на ниско- сферичния двуалуминиев оксид се ускорява. Единствената компания в Китай, която е постигнала масово производство на ниско- сферичен алуминий, има технически спецификации, сравними с японските конкуренти, нарушавайки монопола на японските предприятия. Неговите продукти са преминали сертифициране от-доставчици от първо ниво като Samsung SDI и Sumitomo Electric, косвено доставяйки международни клиенти, включително SK Hynix и NVIDIA. През 2025 г. получи партидни поръчки от задгранични клиенти, постигайки водещо ниво в комерсиализацията в Китай.
Независимо разработеният ниско- сферичен алуминиев прах има съдържание на радиоактивен елемент уран и торий под 5 ppb и е преминал сертификата CoWoS на TSMC. Производствената линия на компанията за 5000-тона-на-година с висока{8}}топлопроводимост-сферичен алуминиев оксид е прехвърлена на дълготрайни активи и пусната в пробно производство, като едновременно с това продължава валидирането на проби от клиенти.
Компанията завърши разширяването на своето ниско- продуктово портфолио за опаковане на чипове от висок-клас и продължава да изпраща мостри на ключови клиенти в Япония и Южна Корея. За някои клиенти обемите на пробите са се увеличили и са постигнати продажби на-ниво на проби. В същото време пробите също бяха изпратени за валидиране на местни клиенти на веригата за доставка на модерни опаковки, въпреки че масовите продажби все още не са реализирани.
02 CMP полиращи абразиви с висока-чистота нано-алуминий
Химическото механично полиране (CMP) е критичен процес в производството на чипове за постигане на глобална равномерност на планаризацията. Той протича през целия процес, от силиконовите пластини и производството на пластини до усъвършенстваното опаковане. Ефективността на полиращата суспензия директно определя добива на стружки, производителността и надеждността. Нано-алуминиев оксид с висока-чистота, със своята висока твърдост, стабилна производителност, неразтворимост във вода и устойчивост на киселини и основи, предлага отлични скорости на отстраняване за твърди материали като сапфир и субстрати от силициев карбид. Той се превърна във важен избор на абразив за CMP суспензии, използвани върху твърди материали като сапфир, SiC и метални връзки.
Тъй като процесните възли се свиват, броят на стъпките на CMP се е увеличил от над 10 в зрелите процеси до повече от 30 в напредналите процеси, а видовете полиращи суспензии са се разширили от 6–7 до почти 30. Глобалният пазар на CMP суспензии се очаква да достигне 2,6 милиарда USD до 2026 г. Само в Китай комбинираният размер на пазара за полиращи суспензии на базата на мед-и алуминий- през 2026 г. се очаква да надхвърли 4 милиарда RMB.
Въпреки това, нано-алуминиевият оксид на прах с висока{0}}чистота за CMP приложения поставя изключително високи технически препятствия: той трябва едновременно да отговаря на чистота, по-голяма или равна на 4N, изключително тясно разпределение на размера на частиците, добра дисперсия без агломерация и регулируем повърхностен зета потенциал, за да отговаря на различни системи за каша с pH. Дълго време този пазар е монополизиран от задгранични компании.
През последните години някои местни продукти навлязоха в етапи на валидиране или доставка на малки{0}}партиди. Но като цяло вътрешният двуалуминиев оксид с висока-чистота все още се използва най-вече в области от среден-до-нисък-цен, като фосфорни и сапфирови субстрати. В-приложения от висок клас като CMP остава значителна празнина между „да можеш да произвеждаш“ и „да произвеждаш добре“.
03 5N-клас и по-висока-алуминиев оксид
5N-клас (99,999%) с висока-чистота алуминиев оксид е ключова суровина за субстрати за полупроводникови опаковки, LED субстрати и панели за дисплеи от висок{4}}клас. Производството му разчита на суровини с ниско-примеси, а процесът на дълбоко пречистване е сложен и скъп. Вземайки подобрения процес на Байер като пример, когато се използват обикновени промишлени суровини със сложни състави на примеси, как да се избегне образуването на решетка на алкали в алкална среда и как да се отстранят щателно алкали, прикрепени към и вътре в повърхността на праха, са трудни проблеми, които остават за решаване.
По отношение на пазарния пейзаж, вътрешното предлагане на 5N-алуминиев оксид за приложения от висок-клас отдавна е доминирано от задгранични предприятия-Японската Sumitomo Chemical (около 40% глобален пазарен дял) и германската Sasol (около 25%) формират доминиращия дуопол. Напредването на заместването на вноса на 5N продукти е неизбежно изискване за високо-развитие на промишлеността.