电子化学品的发展现状与前景

81电子化学品的发展现状与前景
汪 华，杨 明
（中国地质大学机电学院，湖北武汉 430074）
摘要：本文简述了电子化学品的基本内容，综述了国内外电子化学品的发展现状，分析了电子化学
品的发展前景。

关键词：电子化学品；高纯超净试剂；光致抗蚀剂
电子化学品（electronic chemicals）是指为电子工业配套的精细化工产品。

电子化学品是电子工业重要的支撑材料之一，其质量的好坏，不但直接影响到电子产品的质量，而且对微电子制造技术的产业化有重大影响。

IC产业的发展要求电子化学品产业与之同步。

因此，电子化学品成为世界各国为发展电子工业而优先开发的关键材料之一。

1 电子化学品的基本概要
电子化学品的产品和技术范围很广，产品范围包括气体、各类金属、塑料、树脂、陶瓷、普通的和高纯度的有机活无机化合物和混合物。

技术范围包括感光化学、电化学、高温等离子物理、激光辐射反映和聚合成型等。

各类电子化学品的概况如下：
1.1 光致抗蚀剂
光致抗蚀剂是进行微细图形加工，制造微电子器件和印刷线路板的一种关键化学品。

1.2 电子封装材料
电子封装材料主要用于防止水分、尘埃和有害气体的侵入，并减缓震动及防止外力损伤，稳定原件。

1.3 高纯超净试剂
20世纪60年代末出现了电子纯专用试剂，随着大规模集成电路及超大规模集成电路出现，对电子用化学试剂要求更高，成为MOS试剂，即我国通称的高纯超净试剂。

1.4 特种气体
电子工业用特种气体主要用于电子工业加工的保护、掺杂、蚀刻、离子注入、气相沉积等工序。

1.5 印制线路板材料及配套化学品
印制线路板材料及配套化学品包括线路基材、抗蚀工艺用化学品、腐蚀剂及镀敷化学品等。

1.6 液晶及其配套化学品
液晶是显示器件的重要材料，液晶显示器件具有薄型平面、质量轻、运行中低功耗、人机配合的舒适感、可用CMOS电路直接驱动等特点，其综合成本甚至低于传统的纯平显示器，因此而得以飞速发展。

1.7 无机电子化学品
无机电子化学品包括半导体用无机电子化学品（过氧化氢、氢氟酸、二氧化硅薄膜等），印制电路板用无机电子化学品（高纯二氧化硅、五氧化二锑等），电池工业用无机电子化学品（如二氧化锰等）。

1.8 其他电子化学品
用于电子工业的化学材料和用品除上述7类外，还有混成电路用化学品、电容器用材料、稀土化合物、电器涂料、导电聚合物及其他电子电气用化学品。

2 电子化学品的国内外发展现状
电子化学品85%以上的市场集中在美国、日本、西欧，无论从生产品种（约2万种）、数量和消费来说都是如此，但随着时间推移，这种情况已在缓慢改变。

亚洲国家和地区包括韩国、马来西亚及我国电子工业的飞速增长，已形成了一定规模的生产和消费市场，同时，加拿大、墨西哥、巴西、印度等国家也在迅速形成市场。

目前我国从事电子化学品研究和生产的骨干单位约100多家，分布在北京、上海、天津、无锡、杭州、重庆、成都、苏州、广州等地，职工数万人。

目前已经工业化或能提供批量生产的电子化学品品种近1000种，集成电路5µ技术生产用的大部分已能提供样品，1µ技术用的正在探索之中，包括光致抗蚀剂9类10多个品种数十个规格，高纯特种气体50多种200多个规格，超净高纯试剂23种5个规格，塑料封装3大类10多个品种。

2009年第3期
2009年3月
化学工程与装备
Chemical Engineering & Equipment
82 汪华：电子化学品的发展现状与前景
印制线路板用的中、低档化学品已能满足市场需求，高档的仍需进口，包括干膜抗蚀剂、油墨、镀覆工艺用化学品、助焊剂、清洁剂和胶黏剂等120多个品种。

目前国内能提供液晶显示器用的低档电子化学品，包括TN（扭去向列型）显示器件用液晶、光致抗蚀剂、取向膜、胶黏剂等10多个品种，STN（超扭曲向列型）用的正在探索，电阻、电容、电位器、石英振荡器、集成电路等其他元器件生产用浆料、电解液、薄膜和包封材料30多种，电视显像管生产用无机盐10多种，彩色荧光粉数种，有机膜数种和水溶性抗蚀剂数种等。

20世纪80年代末我国电子工业的合作、合资、技术引进取得了很大发展，一些发达国家的部分电子化学品的先进技术和产品进入了我国市场，如电子环氧模塑料、光致抗蚀剂、高纯试剂、特种气体、电容器浆料等。

到90年代末，这些电子化学品已基本实现国产化。

3 电子化学品的发展前景
3.1 新型光致抗蚀剂
微电子工业的核心技术是微细加工技术，主要是指用光刻的方法进行加工的技术。

光致抗蚀剂好似进行微细加工用的关键基础材料之一，微细加工的尺寸不同，所用的抗蚀剂也不同。

一般加工0.5µm 以上线宽的工艺采用紫外线抗蚀剂。

加工0.5µm以下线宽的工艺则要用激光和辐射线抗蚀剂。

近年来开发的以硅材料为基础的微电子机械系统（MEMS），业内人士认为它可能成为21世纪的一项革命性技术，其中耐酸型光致抗蚀剂和耐强碱型光致抗蚀剂是其重要的加工用新材料，因此有广阔的发展前景。

据日本科学家预测，在2020年之前可能实现纳米电子学中单原子存储技术的突破，因此，纳米技术加工工艺的抗蚀剂也将是重要的发展领域。

3.2 新型电子塑封材料
随着电子封装技术的不断更新，相应的电子封装材料也不断开发出来，现在已经成为一项新兴的产业，其中，电子塑封用材料发展更快。

目前采用的电子塑料封装材料中，环氧类塑封材料用量最大，其次是有机硅类。

近年来，随着集成电路的集成度越来越高，布线日益精细化，使得芯片尺寸大型化、封装密度迅速提高。

因而环氧塑封料也需要不断改进，关键是提高耐热性、耐湿性，应具有高纯度、低应力、低线膨胀系数、低α射线和更高的玻璃化转变温度等特性，才能适应未来电子封装的要求。

为此，首先要开发高品质的原材料，如邻甲酚线型酚醛环氧树脂的水解氯含量就降至45µg/g 以下，钠离子和氯离子的含量也要降低至1µg/g左右；还要研制、开发、生产新型的环氧树脂，如二苯基型环氧树脂、双环戊二烯型低粘度环氧树脂和萘系耐热环氧树脂等。

3.3 彩色等离子体平板显示屏（PDP）专用光刻系列浆料
彩色PDP是近年来开发的有巨大发展潜力的一种平板显示器。

它与阴极射线管（CRT）和液晶等显示器相比有许多突出的优点：亮度高、分辨率高、易于实现屏幕化、可靠性高、显示速度快、可在严酷的环境中使用，如震动、冲击、严寒等。

彩色PDP的核心部分是由电极、障壁和荧光粉点阵等若干细小的单元组成。

这些单元制作越精细，分辨率越高，像素点越多，图像就越清晰，储存的信息量也就越多。

因此，如何制作更加精细的单元是制作大屏幕、高清晰彩色PDP的关键所在。

可以预见，光刻技术将成为未来制造高清晰度彩色PDP的关键技术，因此，应开发生产彩色PDP专用光刻系列浆料，如导电光刻银浆料、汉三基色荧光粉光刻浆料、障壁光刻浆料和黑浆料等。

3.4 液态感光成像阻焊剂
阻焊剂是制造PCB用化学品中比较关键的材料之一。

自从1960年第一代双组分热固性阻焊剂问世之后，加速了PCB产业的发展。

随后，为适应市场的需求变化，经过不断的改进，又开发了第二代光固化型（UV光固化）阻焊剂，并获得了广泛的应用。

近年来，为了适应制造高密度PCB的需要，开发出第三代阻焊剂，即液态感光成像阻焊剂，它的主题预聚物的结构中，既有可聚合的光聚合的基团，也含有可进行热交联的基团，通过曝光、显影，可以得到套准精度很高的惊喜图形，再经加热交联，阻焊膜更加致密、光滑，其耐热性、绝缘性等物理、电气性能更好，是前两代阻焊剂所无法比拟的。

另外，为适应高精细表面安装工艺的需要，近年来开发的高性能可剖性阻焊剂（蓝胶）也日益引起PCB制造厂家的关注，用量增加很快。

随着高密度PCB产业在中国的迅速发展，液态感光成像阻焊剂等系列化产品将会有更加诱人的发展前景。

参考文献
[1] 李仲谨．电子化学品．北京：化学工业出版社，
2006：
[2] 韩长日．电子与信息化学品制造技术．科学技
术文献出版社，2001：
[3] 孙忠贤．电子化学品．北京：化学工业出版社，
2000：。