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电子材料业如何真正成为基础和先导

发布时间:2005-06-11 来源:中国自动化网 类型:产业分析 人浏览
关键字:

半导体

导  读:

电子材料是发展电子信息产业的基础和先导,国家应给以高度重视。然而在市场经济发展的形势下,国内电子信息产业并没有遵循这样的发展规律,而是引进整机、元器件,同时进口材料进行生产,以赢得市场。电子材料行业在发展中遇到很多的困难和问题。 

  行业发展存在诸多困难 

  最近几年,我国出台了许多促进电子信息产业发展的优惠政策,但这些优惠政策的制定颁布,主要为整机、集成电路、软件产业所享受,进口原材料关税倒挂或零关税的条款,使国内电子材料的发展困难重重。如多晶硅原料进口要缴关税,而进口硅抛光片零关税,国内硅片价格难与进口硅片竞争,特别是2004年以来多晶硅原料出现的供不应求,国外供应商大幅度涨价,涨价幅度达100%多,进口多晶硅不但价格暴涨,还需缴进口关税。同样覆铜板用的环氧树脂、玻纤布等等也是如此,均加大了企业发展的压力和难度。同时原材料涨价,整机元器件降价,使电子材料的发展处于两头受挤的困难局面。 

  由于电子材料基础薄弱,技术研发和原创性知识产权成果不多,骨干企业缺少国家有效支持,无力解决行业中的重大课题。如多晶硅原料国内大生产技术没有掌握,至今没有规模化生产企业;压电晶体、磁性材料、电子陶瓷材料等的高端产品还有待研发等。 

  生产设备条件落后,投入小,更新速度慢,缺少资金研发新产品和替代材料,如电子陶瓷材料、精细化工材料等生产设备陈旧落后,大部分材料仍需进口。 

  加入WTO后,经济全球化,用户采用进口材料,对国内电子材料发展具有较大冲击,没有支持或保护民族工业发展的政策措施,如制定鼓励采用国产电子材料的政策措施等。 

  五大对策摆脱困境 

  那么,如何使国内电子材料行业摆脱目前的困境呢?本人认为应从五方面入手。 

  第一,加强国家政策引导与宏观调控力度,保障和促进我国电子材料科技和产业的发展。 

  完善相应科技及产业政策,给予电子信息材料产业优惠政策,提供产业化配套资金、国民待遇和其他各种奖励措施,保障平等竞争。 

  强化国家宏观调控,尤其是强化淘汰落后材料及生产技术,鼓励资源优势产业,鼓励使用国产电子材料,加大资源环境的保护,促进电子材料产业的绿色化制造;制定长期专项规划和政策,发展对国家未来有重大影响的电子材料。 

  完善科技开发、产业化协调机制和政策,提高研发和产业化资金投入,促进电子材料科研成果快速产业化。 

  加强材料研制与应用试验,推进研究成果的转化。 

  完善投融资体制,建立多元化的投资渠道,支持民间资本介入产业投资领域,积极探索产业基金发展模式。 

  例如:应加大国家科技创新基金、技术改造、示范工程、电子发展基金等的年度指南和资金向电子材料行业倾斜力度,促进国内电子信息材料的技术创新、技术进步和产业升级。 

  设立青年科技人员创新基金,鼓励创新和积极承担新材料应用试验。 

  取消现行进口关税中“硅抛光片、外延片零关税”的条款,增加进口多晶硅原料免征关税三年的条款,鼓励和促进国内硅单晶材料行业的发展。 

  提高精锡出口关税税率,减少国内精锡出口,保证国内经济发展需要等。 

  第二,推进产业基地建设,积极培育电子材料产业的集群化发展。 

  建立完整的垂直分工、合理布局的集群化产业基地,通过专业性、特色化基地建设,有效地整合资本、人才、技术等要素,发挥基地的集聚、孵化和辐射作用。提高基地产业的配套能力,实现关键原材料,设备和配套产品的国产化。 

  充分发挥行业协会和产业部门的作用,培育龙头企业和品牌产品。 

  例如:在峨嵋半导体材料厂和洛阳单晶硅有限公司现有多晶硅生产基础上进行适度改造扩产;以国家资金和政策为主导,组织联合攻关,突破多晶硅大生产技术,并利用长江三峡水电站的丰富而廉价的水力,在宜昌市附近或邻近氯碱化工厂的省市、地区建大型多晶硅厂,发展材料的综合利用。 

  以珠海功控玻纤公司为基础的覆铜板用高性能玻纤布产业基地。 

  以山东招远金宝电子材料公司为基础的电解铜箔和高性能纸基覆铜板研发产业化基地。 

  整合资源建立3个~5个压电水晶材料、光学水晶材料及器件、电子陶瓷材料、磁性材料等生产基地,并给予优惠的电价等优惠政策,支持高品位材料的发展和基地建设。 

  第三,加强标准化和知识产权保护工作,增强我国电子材料产品的国际竞争力。 

  加强电子材料技术产业标准的修订和制定工作,建立与国际接轨的行业标准体系;由电子技术标准化所归口,按专业成立材料标准化工作组,开展标准的修订和制定工作。 

  建立电子材料知识产权联盟和专利数据库,研究部署专利战略,通过立法保护知识产权,促进自主知识产权的创新和发展。 

  第四,加大国家资金投入,建立国家级电子材料技术研发平台,保障电子产品的源头创新。 

  加强国家、科研机构、高等院校和企业不同层次的新材料工程技术研发平台的建设,开展战略性新材料创新研究,支撑国防、国家重大工程并满足新产品市场的需求。 

  例如:建立以东莞生益科技公司为基础的高性能玻璃布、挠性覆铜板技术研发工程中心;以陕西华电材料总公司为基础的特种覆铜板技术研发工程中心;以常州电子产品质量监督检验所和电子技术标准所为基础的覆铜板检测标准制定中心;全国电子焊接材料技术研发中心;并对天津电子材料监督检测中心的技术升级和设备仪器更新换代。 

  采取自主研发和技术引进,原始创新和消化吸收相结合的二次创新相辅相成的混合开发模式,保持新材料技术的可持续发展。 

  第五,成立国家电子材料产业咨询委员会,帮助研究和协调我国电子材料产业的发展规划和战略。 

  由电子材料行业协会牵头,不定期地对国内外新材料研发和产业化情况进行调研和分析评估,为国家规划和决策提供咨询。 

  协助国家有关部门评审、监督、验收电子材料有关项目,促进其良性运行。 

  加强电子材料产业发展战略研究工作,推动可持续发展。 

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  我国电子材料发展目标 

  2005年行业目标为: 

  进一步集中力量搞好主营产品,不断提高质量、提高管理效率、降低原材料与能耗成本;加强行业自律、积极协调,进一步降低产品成本,获取更大市场份额;加强技术创新和引进的消化吸收,发展新型光电子材料、微电子基础原材料等;进行更多的国际合作与交流,与国际先进企业合资、合作。 

  2010年发展目标: 

  微电子材料:在"十五"研究计划的基础上,使主要微电子基础及相关材料性能指标达到0.10μm~0.13μm技术要求,建立2个~3个各具优势的技术研发中心和3个~4个具有经济规模的微电子基础相关材料生产基地。 

  光电子材料:以高亮度发光材料为突破口,使半导体照明工程的主要外延材料达到批量化生产,国内市场占有率达50%以上;建立YAG等量大面广的激光材料、非线性晶体材料产业化基地2个~3个;完成光纤材料产业链的建设;掌握平板显示用超薄玻璃等6种关键材料生产技术,形成批量生产。 

  新型元器件材料:形成具有自主知识产权的新工艺、新技术和新材料体系,在频率元器件用的压电晶体材料、片式元件用的陶瓷材料、高密度印制板用的高性能覆铜板材料、高性能磁性材料等领域,通过优势互补,强强联合,优化产业结构,实现规模化生产,降低量大面广的新型元器件材料生产成本,提高国际市场竞争力,形成若干个中国名牌材料产品。 

  我国主要门类电子材料发展现状 

  在信息产业快速发展形势推动下,2004年国内电子材料行业总的发展情况是积极向上、稳步增长,年销售收入500多亿元。 

  半导体硅材料 

  从1980年至1994年的15年间我国硅单晶年产量在40吨至50吨之间。自1995年开始,年均增长速度在30%左右,在8年~9年时间里,我国硅单晶年产量增长了二三十倍,2003年达到1190吨。2004年由于太阳能电池的快速发展,硅单晶产量又出现新高,约达1700余吨,同比增长51.7%左右。 

  我国的硅单晶材料快速发展,但关键的多晶硅原材料的自给能力却很低,2004年国内只生产了不到50吨的多晶硅,但却消耗了约2500吨的多晶硅,95%以上由国外高价进口,由于进口原料多晶硅的涨价和货源紧俏,2004年底以来国内硅材料的发展受到一定的影响。目前我国硅材料行业总体技术水平还比较低,企业分散,生产规模小,硅单晶产品结构以6英寸(含6英寸以下)和4英寸(含4英寸以下)硅单晶为主流产品,可提供部分集成电路和各种分立器件芯片制造,8英寸硅抛光片可提供少量产品,12英寸硅片处于研制阶段。 

  目前出口的产品主要以太阳能级硅或较低档次的单晶硅棒及较小尺寸(7.5cm≤直径≤15.24cm)的单晶硅片为主,满足国外这一特定市场的需要。太阳能级单晶硅主要出口企业有河北宁晋单晶硅基地(包括宁晋松宫半导体公司、宁晋晶隆半导体厂、宁晋港龙电子材料公司),廊坊松宫半导体公司等,其生产的产品绝大多数出口日本。半导体器件用硅片出口量较大的有北京有研硅股、宁波立立半导体材料公司、洛阳单晶硅集团公司、上海合晶电子材料公司和浙江万向硅峰电子公司等。 

  压电晶体材料 

  压电晶体材料是用于制造谐振器、振荡器、滤波器、声表器件和光学器件的重要原材料。 

  我国现有水晶材料生产企业30余家,正在运行的高压釜有3000多台,具有年产2000吨的生产能力。2003年以后,由于产品结构调整,一部分企业转入生产光学晶体,2004年实际生产1500吨左右,占世界总产量的25%左右。水晶生产企业以民营企业为主,小而分散,多为中低档材料。目前多为直径250mm~280mm的“小口径”高压釜,产量低、单产耗能大,急需改造和政策支持。由于俄罗斯水晶材料的质量与价格有吸引力,2004年我国从俄罗斯进口水晶材料600多吨,对国内晶体材料行业是个冲击。 

  行业中骨干企业缺少国家的有效支持,无法集中人力、物力、财力解决行业中的重大课题。 

  磁性材料 

  中国磁性材料工业在产量方面已经初具规模,中低档产品占据了较大的国际市场,在高档产品方面也开始形成竞争能力。但从行业整体看,中国磁性材料工业与国外先进国家相比,存在着管理水平低、制造工艺落后、产品档次低和质量不稳定的问题。 

  覆铜板材料 

  2004年我国覆铜板行业出现了自2001年市场低谷后的第一个高峰年,全行业呈现产销两旺、供不应求的局面,如电子级玻纤布最为典型,2004年覆铜板行业由于电子级玻纤布供应不足而停机待料的情况屡有出现。 

  2004年全行业总产量约在1.66亿平方米,比2003年增长20%以上。出口覆铜板13.2万吨,比2003年增长45.91%,约折合5280万平方米,占总产量约44%,出口总额为5.4亿美元,比2003年增长87.25%,进出口贸易仍呈巨额逆差。 

  产品价格有较大的提升,全行业经济效益有所增长,但幅度不太大,主要原因一是上述的原材料短缺,产能发挥不够;二是原材料价格大幅上扬,有些材料甚至成倍增长。 

  电子陶瓷材料 

  我国电容器陶瓷的现有水平与发达国家在材料的品种、技术指标、生产方法等方面都相差很多,大约落后10年以上。陶瓷电容器Ⅰ类瓷中,我国生产的SL组别瓷料的介电常数大约在400,且损耗也不够稳定,美、日可达500以上。II类陶瓷是介电常数偏低、温度特性不稳定、损耗偏大、交流高压的大容量电容器瓷料,我们只能在现有技术上维持简单的生产。 

  多层陶瓷电容器瓷料方面,介电常数美国达到5000,我国达到4000,且其他参数稳定性差,在微细度、均匀度以及磨加工手段方面都与国外有所差距,科研成果向产业化转变的成效不显著,在科研资金的投入方面太少。 

  我国已成为世界MLCC制造大国,全球瓷粉2003需求量为12000吨,预计到2005年全球需求瓷料为15000吨,其中,贱金属抗还原瓷料量为12000吨,仅在风华集团公司,2004年瓷料需求量达300吨,销售金额达4800万元,其中Ni电极MLCC抗还原瓷料的研制开发与大批量生产是当今MLCC瓷料生产厂家的关键。 

  因此,我国一是要解决陶瓷材料品种不全和技术指标落后的问题,要加强无铅(Pb)、镉(Cd)等无铅化瓷料的开发研究,形成自主产权;二是要解决生产加工手段陈旧问题;三是要培养造就一支学术专业水平高、认真敬业的技术队伍。 

  锡焊料 

  2004年锡焊料行业会员单位生产焊锡材料72839吨,非会员单位产量约15000吨,共计87839吨,占全国产量的82.92%,全国产量10.8万吨,无铅焊料产量为6265吨。 

  2004年随着世界经济的复苏和中国需求的大幅度增加,基本金属的价格创下了数年高点。 

  电子工业用锡量大约在5.2万吨,比2003年增长了18%,此外,浮法玻璃行业、马口铁行业也是用锡的主要行业。 

  通用锡铅焊丝、条产品质量与国外同步适应市场和经营的能力也较强,但在高端产品方面与国外相比还有差距,表现在:锡粉、BGA球的生产设备、工艺技术、产品质量等方面存在差距;优良的免清洗焊剂方面技术不如国外产品;新产品的研发力量、力度弱,缺乏该方面的专业技术人员;技术开发上投入少;企业的领导专业技术水平普遍还不够高。 

  光电子材料 

  液晶材料 

  国内主要以TN-LCD用液晶材料为主,占世界80%的市场份额,销售量较大,但产值较低。可生产少量低档STN-LCD用液晶材料,尚没有TFT-LCD用液晶材料。 

  混合液晶材料估计落后世界先进水平10年左右。 

  国内目前TFT混合液晶产品为空白,但部分厂家具有TFT单体液晶的研发和生产能力,并有TFT中间体产品销售。 

  ITO导电玻璃 

  国内ITO市场需求量约600万~800万平方米,主要生产企业约16家,生产能力约1亿片,合1400万平方米,ITO导电玻璃产能已大于需求量,产品档次也亟待提高。 

  偏光片 

  由于生产偏光片的技术要求比较高,1998年以前,国内还不能够生产偏光片,因此国内的液晶显示器所需的偏光片全部依赖进口,1999年企业从国外引进设备,由于设备的局限性,能生产TN型偏光片,年生产能力只有40万平方米。 

  光纤材料 

  我国已形成了以武汉长飞光纤光缆公司为主的光棒生产企业格局,目前光棒年生产能力已达1900万公里/年。但还必须在大直径、低成本、低水峰、提高市场占有量等方面做工作。根据最近两年的统计,2004年我国光纤产量约1600万公里,平均年用量在1300万~1400万公里,占世界市场约10%份额,产品结构以单模光纤为主,同时有多模光纤、保偏光纤、掺稀土等特种光纤。光纤拉丝能力自足有余,生产规模已超过3000万公里/年。 

  现在我国光纤用量仅次美国、日本,居世界第三位。我国的光纤产业已经形成,主要光纤品种质量已达到世界一流水平,并有部分出口,但还需加强国产品牌的宣传和发展。 

  主要精细化工材料 

  超净高纯试剂 

  国内研究生产企业约10家,市场结构以硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、过氧化氟、乙丙醇为主,目前电子用各种试剂年需求量约在2.8万吨,国内能生产MOS级的高纯试剂,年产量约5000吨,部分Semic-8标准的产品金属杂质低于1PPb,颗粒还未达到要求,0.5μm以下用的高纯试剂处于研发阶段,用户需要尚需国外进口。 

  光刻胶 

  国内研究生产光刻胶的单位六七家,具有批量生产规模的企业还不多,产品结构有紫外正型胶、负型胶、电子束胶(或G线、I线胶)等。目前国内用于中小规模集成电路(加工线宽5μm以上)及大规模集成电路(5μm、2μm~3μm、0.8μm~1.2μm技术)、分立器件及液晶显示器件生产的紫外正性和负性光刻胶的总需求量在150吨/年~200吨/年,国内基本可以满足需要,其他胶种还处于研究或小试阶段。近几年,随着国内连续引进和建设多条超大规模集成电路(ULSI)生产线,使248nm光刻胶需求不断增长,但目前在国内尚没有生产,193nm光刻胶处于研究阶段。 

  环氧塑封料 

  研究生产厂家六七家,主要是连云港中电华威、昆山长兴、苏州住友、北京科化公司等,年生产规模约1.5万吨,其中中电华威可达1万吨/年。产品档次主要满足分立器件和部分集成电路封装需要,以DIP、SOP等封装形式为主的产品,BGA、CSP正在研制,固体塑封料的国内市场年需求约3万~4万吨,尚有40%来自进口,苏州住友可生产各种要求的塑封料产品,在独资企业中占有主要市场份额。 

  部分专用金属材料 

  引线框架材料 

  国内引线框架以铜框架为主,带材生产厂家四五家,如洛阳铜加工集团有限责任公司、宁波兴业电子铜带有限公司等,国内市场规模约为3万~4万吨/年,集成电路用引线框架铜带大部分依赖进口,分立器件用引线框架铜带国内自给率稍高。引线框架生产厂家有近十家,其中外资有三井、丰山等,国内主要企业是宁波康强电子股份有限公司、厦门永红电子有限公司和天水749厂等。 

  键合金丝 

  生产企业约5家,主要有招远贺利氏贵金属集团,年生产能力6000多公斤,2004年产量已达到近6000公斤;宁波康强电子公司、北京达博等均有批量生产,国内金丝可满足独资合资企业的要求,并有小量出口,目前市场规模约6000公斤左右。

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