Bán dẫn thế hệ thứ ba trỗi dậy,
Cơ hội và thách thức của công nghệ kem hàn:
Con đường phá vỡ cục diện của vật liệu nội địa
🚀 SiC/GaN · Vật liệu đóng gói · Thay thế nội địa
Khi thiết bị Silicon Carbide (SiC) "gia tăng" phạm vi hoạt động cho xe năng lượng mới, mô-đun Gallium Nitride (GaN) "tăng tốc" khả năng tính toán cho trung tâm dữ liệu AI, bán dẫn thế hệ thứ ba đang định hình lại cục diện công nghiệp của các lĩnh vực then chốt như năng lượng mới, điện tử cao cấp với ưu thế cốt lõi là vùng cấm rộng (wide bandgap) và mật độ công suất cao. Là vật liệu kết nối cốt lõi trong đóng gói bán dẫn, hiệu suất của kem hàn quyết định trực tiếp đến độ tin cậy và tuổi thọ sử dụng của thiết bị, trong làn sóng trỗi dậy của bán dẫn thế hệ thứ ba, vừa đón nhận cơ hội tăng trưởng bùng nổ, vừa đối mặt với những thử thách kỹ thuật chưa từng có.
I. Cơ hội: Bán dẫn thế hệ thứ ba kích nổ nhu cầu kem hàn hiệu suất cao
1. Quy mô thị trường mở rộng, nhu cầu liên tục tăng vọt
Sự tăng trưởng tốc độ cao của thị trường bán dẫn thế hệ thứ ba đã tiếp thêm động lực mạnh mẽ cho ngành kem hàn, tỷ lệ thâm nhập SiC trong hệ thống truyền động chính xe năng lượng mới tăng lên, công suất tủ đơn trung tâm dữ liệu AI tăng vọt. Những kịch bản công suất cao này đặt ra yêu cầu khắt khe về tính dẫn nhiệt, độ tin cậy của vật liệu kết nối đóng gói, kem hàn truyền thống đã khó đáp ứng, kem hàn chuyên dụng hiệu suất cao trở thành nhu cầu cấp thiết.
2. Lặp lại công nghệ thúc đẩy, nâng cấp sản phẩm tăng tốc
Trong quy trình đóng gói tiên tiến, khe hở giữa chip và đế thu nhỏ xuống dưới 50μm, yêu cầu kem hàn có kích thước hạt bột siêu mịn và khả năng lấp đầy chính xác; thiết bị SiC làm việc lâu dài ở nhiệt độ trên 170℃, cần điểm hàn kem hàn có khả năng chịu lão hóa nhiệt độ cao và chống mỏi nhiệt ưu việt. Nhu cầu lặp lại kỹ thuật này đã mở ra không gian thị trường cao cấp cho các doanh nghiệp có năng lực đổi mới công thức và tối ưu hóa quy trình.
3. Tăng tốc thay thế nội địa, lợi ích chính sách hỗ trợ
Trung Quốc đưa bán dẫn thế hệ thứ ba vào đường đua phát triển cốt lõi "Kế hoạch 5 năm lần thứ 14". Hiện tại thị trường kem hàn cao cấp toàn cầu vẫn do doanh nghiệp Nhật, Mỹ, Hàn dẫn đầu, nhưng các doanh nghiệp sản xuất điện tử trong nước đang đẩy nhanh tiến trình thay thế nội địa, cung cấp không gian thay thế rộng lớn cho các doanh nghiệp kem hàn bản địa, doanh nghiệp trong nước đang dựa vào lợi thế R&D bản địa hóa và phản ứng nhanh để từng bước phá vỡ thế độc quyền nước ngoài.
II. Thách thức: Thử thách kép về kỹ thuật và thị trường dưới yêu cầu hiệu suất cao
🧱 1. Rào cản kỹ thuật cao
Khó khăn cực lớn trong sản xuất hàng loạt bột thiếc siêu vi chi phí thấp, oxy hóa thấp; điểm hàn cần đạt tỷ lệ bọt khí thấp, độ bền cắt cao; cần tương thích quy trình nhiệt độ thấp. Những yêu cầu này liên quan đến đổi mới phối hợp đa chiều như công thức hợp kim, hệ thống chất trợ hàn.
💰 2. Áp lực chi phí nổi cộm
Giá nguyên liệu biến động mạnh, nguyên liệu cao cấp đẩy cao chi phí chế tạo. Làm thế nào để tối ưu hóa công thức, kiểm soát chi phí trên tiền đề đảm bảo hiệu suất đạt chuẩn là bài toán khó phổ biến của ngành.
🔗 3. Chuỗi cung ứng và hệ thống tiêu chuẩn chờ hoàn thiện
Công nghệ chế tạo cốt lõi bột thiếc siêu vi vẫn phụ thuộc nhập khẩu. Tiêu chuẩn ngành chưa hoàn toàn thống nhất, yêu cầu kiểm tra độ tin cậy của các kịch bản ứng dụng khác nhau có sự khác biệt lớn.
III. Hướng phá cục: Thực tiễn đổi mới kỹ thuật sản phẩm kem hàn hiệu suất cao của Earlysun
Đối mặt với cơ hội và thách thức do bán dẫn thế hệ thứ ba mang lại, Earlysun Technology với lợi thế cốt lõi "tương thích chính xác, ổn định tin cậy, tối ưu hóa chi phí", đã xây dựng ma trận sản phẩm hiệu suất cao:
💎 Kem hàn hiệu suất cao nhiều chì
Thiết kế chuyên dụng cho thiết bị công suất bán dẫn thế hệ thứ ba, đóng gói cấp xe hơi. Thông qua tối ưu hóa tỷ lệ hợp kim nhiều chì và hệ thống chất trợ hàn chuyên dụng, duy trì độ dẫn điện và độ bền cắt ưu việt ở nhiệt độ cực đoan. Khắc phục hiệu quả điểm yếu chịu nhiệt độ cao, chống lão hóa, đồng thời thông qua kiểm soát tinh vi giảm bớt áp lực chi phí, cung cấp bảo đảm lâu dài cho các bộ phận then chốt như xe năng lượng mới, hàng không vũ trụ.
⚡ Keo đồng (Copper Paste)
Sở hữu độ dẫn điện nhiệt vượt trội và độ bền kết dính cao. Có thể linh hoạt thích ứng các quy trình in, phủ, tra keo. Công thức ít bay hơi, ít dư lượng đảm bảo tính nhất quán trong sản xuất, thiết kế chịu lão hóa nhiệt độ cao chống lại hiệu quả ứng suất môi trường, đáp ứng yêu cầu hoạt động lâu dài của thiết bị GaN công suất lớn, chip truyền thông tần số cao.
🧪 Kem hàn Formic Acid
Chủ đạo sạch sẽ hiệu quả, thích ứng nhu cầu đóng gói chính xác. Lấy axit formic làm hệ thống trợ hàn cốt lõi, có khả năng tự hàn vảy cứng ưu việt, không cần xử lý trước. Sau khi hàn lượng dư thấp và không cần làm sạch, tránh ăn mòn thiết bị, cung cấp giải pháp hiệu quả cho đóng gói vi mô, mật độ cao bán dẫn.
🚀 Lời kết: Dùng đổi mới vật liệu hỗ trợ nâng cấp ngành công nghiệp
Sự trỗi dậy của bán dẫn thế hệ thứ ba là đường đua cốt lõi của cạnh tranh công nghệ toàn cầu, và sự đột phá kỹ thuật của các vật liệu phụ trợ như kem hàn là sự hỗ trợ then chốt cho sự tự chủ của chuỗi công nghiệp. Earlysun Technology liên tục tăng cường đầu tư R&D, không ngừng khám phá trong các lĩnh vực công thức kem hàn siêu vi, quy trình xanh thân thiện môi trường, vừa đáp ứng nhu cầu chiến lược thay thế nội địa, vừa cung cấp bảo đảm vững chắc cho ứng dụng quy mô lớn của thiết bị bán dẫn thế hệ thứ ba.
Cùng với sự phổ biến của quy trình bán dẫn thế hệ thứ ba 8-12 inch và sự mở rộng liên tục của kịch bản ứng dụng, công nghệ kem hàn sẽ tiến hóa theo hướng tinh vi hơn, độ tin cậy cao hơn, xanh hơn, hỗ trợ ngành công nghiệp bán dẫn thế hệ thứ ba của Trung Quốc từ "chạy theo" sang "dẫn đầu", bơm "động lực vật liệu" cho chuyển đổi năng lượng xanh toàn cầu và nâng cấp ngành công nghiệp điện tử cao cấp.
