Возможности для высоких

Викаш Кумар 11 ноября 2021 г.

Вызванный COVID-19 спрос на товары вместо услуг в сочетании с перебоями в цепочке поставок привел к дефициту чипов, который, как ожидается, сохранится и в следующем году. Как и следовало ожидать, этот дисбаланс спроса и предложения привел к тому, что производители полупроводников, включая TSMC и Intel, подняли цены. Некоторые компании даже начали инвестировать в новые заводы, а на поле вышли новые игроки, чтобы воспользоваться бизнес-возможностями. Все это хорошие новости для высокопроизводительных пластмасс (HPP), включая PI, PEEK/PEKK, PEI, PAI, PPSU, PESU, PPS, LCP и PFA. Эти материалы имеют широкое применение в полупроводниковой промышленности, особенно когда используются высокие температуры и процессы химической очистки. Эти полимеры хорошо работают в чрезвычайно суровых условиях, но при этом стоят относительно дешевле, чем такие материалы, как керамика или кварц.

Производство полупроводников — это сложный и сложный трехэтапный процесс — производство, тестирование и сборка, — в котором HPP играют несколько ролей. Например, полимеры используются для изготовления деталей мокрых столов, машин, которые химически очищают, ополаскивают и сушат пластины при высоких температурах. HPP являются предпочтительными материалами для многих компонентов, таких как кольца CMP, держатели пластин, направляющие/гребни пластин, тестовые гнезда для обжига, платы датчиков и крепежные детали. Более того, из-за изменений в технологических процессах высокотемпературные ТЭЦ становятся все более популярными для производства лотков для обработки микросхем, прядильных патронов и другой продукции. ГЭС удовлетворяют практически всем необходимым критериям, к которым относятся следующие:

Недавно британский разработчик микросхем ARM Ltd. (Nvidia) объявил, что построил процессор на полиимидной подложке вместо кремния. Если внедрение и коммерциализация пройдут успешно, это может стать еще одним многообещающим применением ГЭС из-за его низкой стоимости и потенциала для массового производства. Гибкий или пластиковый процессор может найти потенциальное применение в интеллектуальных устройствах, оборудовании для мониторинга состояния здоровья в режиме реального времени и во многих других продуктах. Он также был бы весьма предпочтителен в маломощных автономных и подключаемых устройствах. Одной из возможных проблем может стать срок годности, который еще предстоит доказать в реальных условиях.

Основные проблемы, связанные с некоторыми компонентами HPP, включают выбор марок и разницу в ценах на различные полимеры. PPS, PESU, PSU и PEI дешевле, чем PEAK/PEKK; однако последние обладают некоторыми желательными свойствами.

Требования к объему непоследовательны и ограничены; следовательно, во многих случаях литье под давлением может оказаться неподходящим производственным процессом.

Кроме того, внедрение новых материалов является сложным, поскольку в нем участвует множество заинтересованных сторон.

Размер пластины — <150, 200, 300 и 450 мм — также является осложняющим фактором. Пластина диаметром 450 мм снята с производства из-за ее больших габаритов и веса. Похоже, что 300-мм пластина занимает основную долю рынка, и ожидается, что эта тенденция сохранится.

Размер производственного предприятия является важным аспектом, поскольку он влияет на циклы технического обслуживания и производства, а также может повлиять на выбор материалов. Кроме того, инновации в конструкции чипов — замена подложки (Si на SiC или GaN) и уменьшение шаговых расстояний для достижения более высокой плотности выводов — могут привести к предпочтению материалов по сравнению с традиционными. В некоторых случаях это также может увеличить номинальную температуру со 150–200°C до 200–250°C.

Относительно менее дорогие фторполимеры (ПТФЭ, ПВДФ и ECTFE) набирают популярность в тех областях применения, где химическая стойкость имеет решающее значение, хотя у этих материалов есть проблемы с технологичностью. PEEK, кажется, доминирует на рынке, где высокая термостойкость является основным критерием выбора материала, но материал довольно дорогой.

Наряду с внезапным скачком потребления геополитическая активность является причиной нехватки чипов. Новые инвестиции в развивающиеся страны, такие как Индия, Индонезия, Филиппины и Вьетнам, облегчат нехватку чипов. Первоначально эти страны будут активно заниматься тестированием и сборкой, а не производством чипов, поскольку это требует значительных технологических ноу-хау и обширных инвестиций. Однако в долгосрочной перспективе эти развивающиеся экономики превратятся в производителей чипов.