日韓出口管制之爭的“三件寶”

張宣

7月初，日本宣布對韓國加強(qiáng)出口管制，集中在三類化工品：用于半導(dǎo)體清洗的“高純度氟化氫”，用于制造智能手機(jī)及電腦顯示屏所必需的“氟聚酰亞胺”、制造半導(dǎo)體所必需的“光刻膠”。日本為何精心挑選這三種材料？手機(jī)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)還有哪些關(guān)鍵材料？

三星緊張，氟化氫到底是什么材料？

氟化氫是一種化學(xué)制劑，用途非常廣泛，對半導(dǎo)體材料的生產(chǎn)至關(guān)重要。氟化氫主要用來切割半導(dǎo)體基板，在半導(dǎo)體產(chǎn)品制造的600多道工序中，使用氟化氫的次數(shù)有時多達(dá)十多次。

在半導(dǎo)體制造工藝中，氟化氫主要用于去除不必要的化學(xué)物質(zhì)、等離子刻蝕、光刻膠圖案等。目前半導(dǎo)體制造主流的兩種蝕刻技術(shù)分別是“干式蝕刻”和“濕式蝕刻”。高純度氟化氫在半導(dǎo)體制造中最主要的用途，就是濕式蝕刻。

頗為關(guān)鍵的是，氟化氫腐蝕性極強(qiáng)，只能保存于鉛制容器和某些有機(jī)材料所制的容器內(nèi)，沒辦法長期保存，此前韓國半導(dǎo)體企業(yè)都是小批量從日本進(jìn)口的。

據(jù)公開報道，科技巨頭三星還剩大約一個月的氟化氫用量，如果到時候還不能解決氟化氫的供應(yīng)問題，只能采取減產(chǎn)，甚至停產(chǎn)等措施，那就會造成巨額損失。

電子級氟化氫是在氫氟酸的基礎(chǔ)上加工生產(chǎn)的，制造技術(shù)難度更大。

目前，我國所用的電子級氟化氫幾乎完全依賴日本、美歐等地。包括氟化聚酰亞胺和光刻膠在內(nèi)的三種材料，其中日本企業(yè)占據(jù)的份額高達(dá)90%，少的也有70%，因此這三種材料讓日本企業(yè)處于壟斷地位。

三重壁壘，光刻膠成“難中之難”

除氟化氫之外，氟化聚酰亞胺和光刻膠可用于OLED（有機(jī)發(fā)光二極管）面板生產(chǎn)，其中氟化聚酰亞胺是透明CPI（折疊屏手機(jī)蓋板）膜的原材料。而氟聚酰亞胺是手機(jī)折疊屏成敗的關(guān)鍵。

聚酰亞胺具有耐溫性強(qiáng)、熱膨脹系數(shù)低、水氧阻隔性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是目前常見的柔性電路板基板材料。而普通聚酰亞胺薄膜是棕黃色的，透光率小于70%，無法作為顯示器蓋板使用。而如果在其聚合單體中引入含氟基團(tuán)，破壞聯(lián)苯單元的共平面性，使材料吸光范圍藍(lán)移，得到99%以上透光的含氟聚酰亞胺材料，才能制造出滿足折疊屏蓋板要求的透明聚酰亞胺薄膜，也就是氟聚酰亞胺。

光刻膠也是制造半導(dǎo)體的必需材料。相比氟化氫和氟聚酰亞胺，光刻膠更為關(guān)鍵，且要有所突破也更難。

光刻膠的主要應(yīng)用場景有半導(dǎo)體、顯示面板、PCB（印制線路板）。光刻膠在集成電路產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用都是在制造環(huán)節(jié)，未來硅晶圓廠數(shù)量的增多也意味著光刻膠的使用量會增加。

隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移進(jìn)程的深化，未來我國也將成為集成電路光刻膠的主要使用國。

但國內(nèi)光刻膠的供應(yīng)，仍然狀況堪憂。2015年，中國本土光刻膠的產(chǎn)品，主要還集中在低端印制線路板光刻膠，印制線路板光刻膠市場份額高達(dá)94.4%;排名第二的LCD（液晶顯示器）光刻膠，市場份額僅為2.7%;半導(dǎo)體光刻膠市場，更是只有1.6%，目前依然沒有太大的改觀。

小小的光刻膠我國為何不能自給自足，其根本原因在于，制造合格光刻膠的多重壁壘——技術(shù)壁壘、資金壁壘、客戶壁壘。

光刻膠研發(fā)需要有配套的光刻機(jī)、掩膜板及其他工藝。

全球最先進(jìn)的光刻機(jī)是EUV（極紫外光刻）光刻機(jī)，國際上只有荷蘭阿斯麥公司可以制造，一臺極紫外光刻機(jī)價值1億美元，且供不應(yīng)求。

雖然國內(nèi)還達(dá)不到研究極紫外光刻的研制能力，但想要研制更先進(jìn)的光刻膠，那后續(xù)投入的資金規(guī)模將相當(dāng)?shù)拇蟆３伺涮自O(shè)備需要花錢，高端人才的薪資也非常高，但這兩樣目前都是供不應(yīng)求的。

當(dāng)光刻膠達(dá)到要求的技術(shù)水平后，需要與下游客戶聯(lián)系，客戶同意后要進(jìn)行測試，這個檢測、驗證的過程一般長達(dá)2—3年，而這就進(jìn)一步推高了成本

國內(nèi)光刻膠企業(yè)雖然數(shù)量不多，但規(guī)模基本上都能達(dá)到一定水平。業(yè)內(nèi)人士表示，隨著國產(chǎn)原材料企業(yè)的研發(fā)突破以及國內(nèi)下游企業(yè)一致性地支持國產(chǎn)，光刻膠被國外壟斷的情況不會維持太久。

5G時代，手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈還有7大關(guān)鍵材料

截至2019年4月底，已有諸多終端廠商發(fā)布了5G原型機(jī)。5G智能手機(jī)將會在2年內(nèi)爆發(fā)一波換機(jī)潮。5G時代下哪些材料將會成為智能手機(jī)的關(guān)鍵核心？統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，高頻基板、導(dǎo)熱散熱材料、3D玻璃等7大材料最為關(guān)鍵。

在5G時代，傳統(tǒng)基材會使信號的傳輸損耗較大而產(chǎn)生“失真”現(xiàn)象，需要使用電磁頻率較高的特種線路板，即高頻基板。國內(nèi)的高頻基板產(chǎn)業(yè)主要集中在中低端高頻材料，高端材料還依賴進(jìn)口。

導(dǎo)熱散熱材料主要用于發(fā)熱源和散熱器的接觸界面之間，通過使用導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)高于空氣的熱界面材料，提高電子元器件的散熱效率。

5G智能手機(jī)功能越來越復(fù)雜，芯片和模組的集成度和零部件密集程度提升，導(dǎo)致設(shè)備功耗和發(fā)熱密度也不斷提升，因此手機(jī)散熱材料的需求也會大幅增長。

3D玻璃作為手機(jī)外殼材料具有輕薄、透明潔凈、抗指紋、防眩光、耐候性佳的優(yōu)點(diǎn)，目前主流品牌的高端機(jī)型大多采用3D玻璃作為前后蓋材質(zhì)。

除此之外，現(xiàn)在廣為人知的手機(jī)無線充電技術(shù)依靠的是磁性材料，其作用主要有兩個：制作成隔磁片防止金屬電池中形成渦流損耗發(fā)熱，避免產(chǎn)生安全隱患;增加線圈之間磁通量，提高充電效率和有效充電距離。（資料來源：《新華日報》）