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        揭秘“卡脖子”的特種高分子材料光敏性聚酰亞胺有哪些獨(dú)特優(yōu)良?

        時(shí)間:2025-01-13 11:14:49 作者:147小編 點(diǎn)擊: 次

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        嘉賓介紹

        虞鑫海東華大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系任教?,F(xiàn)任東華大學(xué)金鵬電子化學(xué)品技術(shù)中心專家、美國(guó)SAMPE協(xié)會(huì)專業(yè)會(huì)員、中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)絕緣材料與絕緣技術(shù)專業(yè)委員會(huì)委員、上海市知識(shí)產(chǎn)權(quán)法院新材料專家構(gòu)成員;上海市科委、上海市經(jīng)信委、浙江省科技廳、江蘇省科技廳等新材料專家?guī)斐蓡T。重點(diǎn)從事功能高分子與精細(xì)化學(xué)品的科研研發(fā)與應(yīng)用科研工作。

        本期專題

        00:48 中國(guó)的基本材料真的不行嗎?

        04:42 光敏性聚酰亞胺:傲立高分子材料金字塔頂端的材料

        09:01 碳纖維——材料屆“黑色黃金”將來(lái)的N種可能

        15:56 研究工作者怎樣做好“產(chǎn)學(xué)研”轉(zhuǎn)化推動(dòng)?

        中國(guó)的基本材料真的不行嗎?

        幻實(shí)(主播):

        歡迎大眾關(guān)注芯片揭秘,本期節(jié)目的嘉賓是來(lái)自東華大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系的虞鑫海教授,請(qǐng)虞教授和咱們芯片揭秘的伴侶們打個(gè)招呼。

        虞鑫海(嘉賓):

        大眾好,我是東華大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系虞鑫海。

        幻實(shí)參觀東華大學(xué)化學(xué)與工程學(xué)院時(shí)合影留念

        幻實(shí)(主播):

        您是咱們國(guó)家功能高分子與精細(xì)化工行業(yè)的專家,因此想和您多討教有些行業(yè)發(fā)展,請(qǐng)您先系統(tǒng)地說(shuō)說(shuō)您此刻從事的方向以及詳細(xì)開(kāi)展的研究技術(shù)方向的應(yīng)用有那些?

        虞鑫海(嘉賓):

        重點(diǎn)研究方向能夠合成、聚合、成型、應(yīng)用這8個(gè)字來(lái)概括,但真正做研究的時(shí)候不是按這個(gè)次序來(lái)。

        幻實(shí)(主播):

        這是咱們產(chǎn)業(yè)人的理解。

        虞鑫海(嘉賓):

        沒(méi)錯(cuò),咱們自下而上,以應(yīng)用為導(dǎo)向,按照用戶對(duì)材料性能的詳細(xì)需要,再設(shè)計(jì)相應(yīng)的分子結(jié)構(gòu)和高分子材料。而這種高分子材料要用怎么樣的原料來(lái)合成,咱們需要進(jìn)一步往前推,就得到了有機(jī)合成,假如它能在市場(chǎng)上買到,那樣咱們第1選取必定是買,倘若買不到,就不得不進(jìn)行有機(jī)合成的工作,尤其有些高精尖的材料,如聚酰亞胺類,尤其是用在半導(dǎo)體行業(yè)的光敏聚酰亞胺(PSPI)。

        幻實(shí)(主播):

        咱們始終被卡脖子的方向。

        虞鑫海(嘉賓):

        實(shí)質(zhì)上這是當(dāng)年日本卡韓國(guó)脖子的一個(gè)方向,即含氟的光敏性聚酰亞胺體系,當(dāng)然有氫氟酸之類的超純?cè)噭?/span>其中含氟的光敏聚酰亞胺是一種很重要的關(guān)鍵性材料,尤其是在層間絕緣、α射線屏蔽層、鈍化涂層、緩沖層等,以及芯片制造過(guò)程的平坦化等方面的應(yīng)用,有些液晶表示方面以及PCB行業(yè)的。當(dāng)然,半導(dǎo)體行業(yè)需求是最高等級(jí)的,很容易被人家卡脖子,此刻咱們國(guó)內(nèi)有非常多材料都不得不依賴進(jìn)口,因此咱們研究工作者必須全力去解決的難關(guān)。

        PSPI結(jié)構(gòu)示意圖(圖源:金甌新材料科研院)

        幻實(shí)(主播):

        咱們行業(yè)內(nèi)經(jīng)常會(huì)說(shuō)中國(guó)的基本材料科研不行,您做為科研這個(gè)方向的教授是怎么樣理解這句話的?咱們和國(guó)外的差距到底在哪里?

        虞鑫海(嘉賓):

        雖然咱們非常多方面可能落后于人家,但說(shuō)咱們不行,我不認(rèn)同。

        1998年,我博士畢業(yè)就到華誼集團(tuán)任職,2000年,被安排了上?;瘜W(xué)試劑科研所所長(zhǎng)的位置,那時(shí)候我爭(zhēng)取到了國(guó)家“863計(jì)劃”,超大規(guī)模集成電路配套材料需求達(dá)到semi- C12標(biāo)準(zhǔn)。但真正撥款下來(lái)已然到2002年了。因此不是不行,而是有時(shí)候咱們高校和企業(yè)之間的有些成果轉(zhuǎn)化,說(shuō)開(kāi)發(fā)方面有些脫節(jié),正由于有這方面的脫節(jié),引起有些材料的發(fā)展跟不上。如今咱們新材料的發(fā)展非常快速,尤其是聚酰亞胺材料,單體種類非常多。

        實(shí)質(zhì)上,以前我在化學(xué)試劑科研所的時(shí)候,咱們非常多制品是出口到日本、美國(guó)的電子行業(yè),然則咱們自己國(guó)內(nèi)并無(wú)用上,很大都是咱們出口到國(guó)外之后,再經(jīng)由有些企業(yè)從國(guó)外進(jìn)口回來(lái),只是貼了個(gè)標(biāo)簽或換了個(gè)包裝。總而言之,是由于有些信息不對(duì)叫作,從而造成為了這般的局面,因此有芯片揭秘這般的平臺(tái)做銜接媒介,會(huì)對(duì)咱們這個(gè)行業(yè)的發(fā)展起很大的功效。

        幻實(shí)(主播):

        您說(shuō)的恰恰是咱們尤其想去促成的,由于行業(yè)內(nèi)的確存在著非常多不確定性,包含咱們從日本、韓國(guó)等國(guó)家買材料,其實(shí)大部分材料已然和工藝綁在一塊了。因此引起咱們終端的應(yīng)用不敢輕易替換材料,這就會(huì)給這個(gè)行業(yè)帶來(lái)更加多的封閉性,因此新進(jìn)入的角色想要去打破這種壟斷有必定的難度。

        這兩年隨著國(guó)家的大力推動(dòng),可能這種狀況有好轉(zhuǎn),咱們還是非常愿意去促成這般的平臺(tái),創(chuàng)立一個(gè)能夠讓大眾互相探討的機(jī)制。我看您曾經(jīng)主持過(guò)國(guó)家的“863計(jì)劃”,還有國(guó)防軍工這種重大的項(xiàng)目,在您科研的這些行業(yè)里,有那些方向能夠直接賦能半導(dǎo)體行業(yè)?應(yīng)用場(chǎng)景又有那些呢?

        光敏性聚酰亞胺:

        傲立高分子材料金字塔頂端的材料

        虞鑫海(嘉賓):

        咱們課題組做的光敏性聚酰亞胺能夠直接應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè),我的專利授權(quán)大概有300多項(xiàng),其中有10多項(xiàng)是做光敏性聚酰亞胺。另一,還有導(dǎo)電膠黏劑是面向該行業(yè),咱們重點(diǎn)以環(huán)氧類為主,還有有機(jī)硅導(dǎo)電膠黏劑,這兩類用在二極管、三極管等分立器件,以及諧振器這方面的導(dǎo)電連接。另外,還有有些鈍化涂層,當(dāng)然這些都是用光敏性聚酰亞胺來(lái)做,并且含氟。日前,在光敏性聚酰亞胺中最有表率性的案例已然納入東華大學(xué)教材中。

        我在東華大學(xué)有三門(mén)課,一門(mén)是功能高分子材料,受眾是本科生,另一門(mén)是面向科研生的電子化學(xué)的制造與應(yīng)用,還有一門(mén)課是科研生專業(yè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。其中科研生專業(yè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)完全是按照我的發(fā)明專利編寫(xiě)而成。從合成、聚合到成型、應(yīng)用,重點(diǎn)是聚酰亞胺體系、聚酰亞胺單體經(jīng)過(guò)合成與聚合,做成聚酰亞胺薄膜,最后形成FCCL(撓性覆銅板)。

        PSPI產(chǎn)業(yè)鏈基本結(jié)構(gòu)(圖源:金甌新材料科研院)

        電子化學(xué)品的制造與應(yīng)用這方面有一個(gè)案例,是咱們自己做的一個(gè)發(fā)明專利,超支化的dendrimer體系的光敏性聚酰亞胺,這類聚酰亞胺特別有特點(diǎn),它所有的感光性基團(tuán)都在大分子的外表面,因此呢在光照射之后,很容易進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)。另外,它的靈敏度非常高,鏈纏結(jié)少,粘度較低,且擁有很好的熱穩(wěn)定性。它不僅能夠做為光刻膠的工藝性材料,同期其非光刻部分還能夠做為它的層間絕緣、鈍化涂層、α射線屏蔽層繼續(xù)運(yùn)用。這般一來(lái),能夠給芯片的加工省下若干段的工序,而芯片的加工成本重點(diǎn)便是工藝成本,占到總成本的50~60%,因此倘若能減少工序,那成本就能大大下降。另外,區(qū)別于普通的光刻膠,光敏性聚酰亞胺不需要去膠和清洗,一旦經(jīng)過(guò)光照,其光刻部分自然就會(huì)形成線路,而非光刻部分則做為絕緣層、平坦層運(yùn)用

        幻實(shí)(主播):

        清洗環(huán)節(jié)都能夠省去了。

        虞鑫海(嘉賓):

        沒(méi)錯(cuò),非常先進(jìn),這是美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)等有些國(guó)家,包含咱們中國(guó)這幾年都在大力發(fā)展光敏性聚酰亞胺的原由。

        幻實(shí)(主播):

        這個(gè)材料在半導(dǎo)體行業(yè)已然起始應(yīng)用了嗎?

        虞鑫海(嘉賓):

        是的,在我的印象中,最早投入運(yùn)用的應(yīng)該是美國(guó)和日本,用在二極管、三極管、分立器件等半導(dǎo)體元器件?;氐?span style="color: green;">此刻,市場(chǎng)針對(duì)感光性、靈敏度的需求越來(lái)越高,所有的材料都在升級(jí)。

        幻實(shí)(主播):

        您剛才說(shuō)到了樹(shù)脂和耐高溫性,這個(gè)是怎么樣的一種材料?應(yīng)用在那些地區(qū)呢?

        虞鑫海(嘉賓):

        耐高溫的場(chǎng)合太多了,不僅在半導(dǎo)體行業(yè),還在集成電路行業(yè)。就芯片而言,隨著集成度的增多,其線寬越來(lái)越窄,工作過(guò)程中發(fā)熱就越來(lái)越厲害。

        幻實(shí)(主播):

        沒(méi)錯(cuò),散熱是個(gè)大問(wèn)題。

        虞鑫海(嘉賓):

        工作過(guò)程中它會(huì)發(fā)熱得很厲害,因此呢,選取的材料必定要耐高溫,保證在高溫狀況下能正常工作,否則,就會(huì)導(dǎo)致絕緣擊穿,便是把芯片燒壞了。另一方面便是材料本身的耐熱性要非常好,這兩方面都至關(guān)重要。

        幻實(shí)(主播):

        因此這是一個(gè)基本功能。

        虞鑫海(嘉賓):

        是的,咱們還有其他如新能源汽車、IGBT模塊等以及印制線路板,隨著印制線路板層數(shù)的持續(xù)增多,其耐高溫性的場(chǎng)合應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多。

        碳纖維——材料屆“黑色黃金”將來(lái)的N種可能

        幻實(shí)(主播):

        這是一個(gè)很基本的材料,另一,我曉得接觸耐高溫、無(wú)溶劑的環(huán)氧樹(shù)脂,它有碳纖維電纜這個(gè)應(yīng)用方向,近幾年碳纖維這個(gè)詞頻頻被提起,乃至還有有些段子說(shuō)以前碳纖維在日本被壟斷,國(guó)內(nèi)有一家做釣魚(yú)竿的機(jī)構(gòu)咱們的國(guó)防部的人員發(fā)掘了,把它變成為了殲20的一家很重要的供應(yīng)商,其真實(shí)性有待考量,但您是科研這個(gè)方向的,正好想請(qǐng)教一下您,此刻這種碳纖維以及您說(shuō)的電纜芯有怎么樣相關(guān)性,它在這個(gè)行業(yè)的應(yīng)用前景怎樣

        虞鑫海(嘉賓):

        日前來(lái)講,國(guó)際上在該行業(yè)的頭部企業(yè)當(dāng)屬日本的東麗機(jī)構(gòu),當(dāng)然,咱們不要茫然地崇拜,更不要妄自菲薄,國(guó)內(nèi)這幾年發(fā)展確實(shí)火速,剛才你說(shuō)到用碳纖維做釣魚(yú)竿的機(jī)構(gòu)叫光威,我曾經(jīng)去過(guò),他們?cè)瓉?lái)的碳纖維是買進(jìn)來(lái)的有些邊角料制作釣魚(yú)竿,后來(lái)她們自己起始做碳纖維,后來(lái)又做成預(yù)浸料再做成釣魚(yú)竿。當(dāng)然釣魚(yú)竿只是一部分,還有其他的有些制品。

        2017-2023中國(guó)碳纖維國(guó)產(chǎn)化占比(數(shù)據(jù)源自:網(wǎng)絡(luò))

        除了光威,還有上海的金山石化做碳纖維材料,咱們此刻應(yīng)該能做到T700的水平了,原來(lái)是只能到T300,金山石化有它的自己優(yōu)良,它原來(lái)是做聚丙烯腈的長(zhǎng)絲,而這便是做碳纖維的原絲,他原來(lái)做丙烯腈的量很大,因此進(jìn)一步延伸到碳纖維有其本身的優(yōu)良,同期,上海有科技優(yōu)良,以及政府的大力支持。另一,還有如吉林石化、丹陽(yáng)恒神等企業(yè)都在碳纖維材料方面做得比很強(qiáng)。

        幻實(shí)(主播):

        此刻把握做碳纖維技術(shù)的企業(yè)應(yīng)該蠻多了。

        虞鑫海(嘉賓):

        沒(méi)錯(cuò),國(guó)內(nèi)這幾年發(fā)展非??臁?/span>

        幻實(shí)(主播):

        那您覺(jué)得日前咱們和國(guó)外的差距在哪?

        虞鑫海(嘉賓):

        在高品質(zhì)、高性能的碳纖維方面咱們沒(méi)法與國(guó)外相媲美,尤其是哪些特種的,模量非常高,有些是強(qiáng)度非常高。當(dāng)然,我相信隨著國(guó)家的注重和科技的投入,以及咱們技術(shù)人員的奮斗,在不久的將來(lái)咱們必定能趕上她們。

        幻實(shí)(主播):

        成本有機(jī)會(huì)降下來(lái)嗎?

        虞鑫海(嘉賓):

        只要中國(guó)去生產(chǎn)都會(huì)大規(guī)模的下降成本,這是美國(guó)、日本最害怕的事情。

        幻實(shí)(主播):

        沒(méi)錯(cuò),我記得新能源汽車還思慮用碳纖維做車架,但后來(lái)好似由于成本問(wèn)題無(wú)再談下去,您覺(jué)得它在工藝的可能性上是不是有降本的空間呢?

        虞鑫海(嘉賓):

        肯定有,實(shí)質(zhì)上,新能源汽車的電池箱非常多已然在用碳纖維了,它是用碳纖維的短纖維做BMC材料(塊狀模塑料),即模壓成型,來(lái)做為它的外殼材料。

        2022年國(guó)內(nèi)碳纖維企業(yè)的原絲及碳纖維產(chǎn)能(數(shù)據(jù)源自:網(wǎng)絡(luò))

        幻實(shí)(主播):

        這般一來(lái)就處理了自重的問(wèn)題。

        虞鑫海(嘉賓):

        沒(méi)錯(cuò)。另外,我曾到德州專門(mén)去看了全碳纖維的自動(dòng)車瑞豹,一輛自動(dòng)車價(jià)格大概在1萬(wàn)到10萬(wàn)之間,它連輪轂都用到了碳纖維復(fù)合材料,由于剎車的一瞬間,溫度會(huì)有改變,因此呢需要運(yùn)用耐高溫的材料,當(dāng)時(shí),我就在思考,怎樣咱們的耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂用到輪轂上。

        瑞豹super sport全碳纖無(wú)線電子變速超輕直把公路車 (圖源:瑞豹官網(wǎng))

        幻實(shí)(主播):

        這般一來(lái),剎車時(shí)會(huì)更安全。

        虞鑫海(嘉賓):

        沒(méi)錯(cuò),可惜的是它供不該求,非常多被用在了體育競(jìng)技行業(yè)。不外在淄博,有一家做OLED表示屏的企業(yè)已然運(yùn)用咱們合作企業(yè)供給的無(wú)色聚酰亞胺材料。

        幻實(shí)(主播):

        這個(gè)材料做屏有什么優(yōu)良嗎?

        虞鑫海(嘉賓):

        它無(wú)色透明且耐高溫,柔性非常好,可能在不久的將來(lái),電視、手機(jī)便是“一張紙”。

        幻實(shí)(主播):

        那電纜芯上又有怎么樣的應(yīng)用呢?

        虞鑫海(嘉賓):

        電纜芯的項(xiàng)目是在2012年,以我為項(xiàng)目組長(zhǎng),并聯(lián)合上海電氣、上海電纜科研所。這個(gè)項(xiàng)目是咱們三家單位一起申報(bào)的上海市科委的重大專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃的產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,我重點(diǎn)負(fù)責(zé)的是特種樹(shù)脂的制備工作,它是拉擠成型的,為何要做碳纖維電纜芯呢?實(shí)質(zhì)上電纜芯最早是美國(guó)CTC機(jī)構(gòu)在生產(chǎn),重點(diǎn)用于代替高壓輸變電里的鋼筋,鋼筋的重量很重,密度高達(dá)7.8,而碳纖維電纜此刻的密度是2.1,二者比重相差非常多

        鋼芯鋁導(dǎo)線和CFRP芯鋁導(dǎo)線的截面對(duì)比(圖源:網(wǎng)絡(luò))

        碳纖維電纜和鋼筋相比,有以下幾個(gè)優(yōu)良,第1,重量輕、強(qiáng)度大,這就寓意著兩個(gè)電線桿之間的距離能夠拉大,以此減少占地面積。一個(gè)電線桿的制導(dǎo)致本很高,減少一個(gè)電線桿,對(duì)輸變電而言,價(jià)格能夠大大下降;第二,碳纖維電纜不會(huì)出現(xiàn)懸垂的狀況,而鋼筋容易出現(xiàn)懸垂,這般一來(lái),特別有可能直接引起線與線之間的接觸,導(dǎo)致短路,從而導(dǎo)致重大的事故。尤其是電網(wǎng),一旦國(guó)家電網(wǎng)斷電,損失不可估量;第三,碳纖維電纜不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),而普通鋼筋則否則,一旦產(chǎn)生磁場(chǎng),就會(huì)把電能損耗掉,因此用碳纖維電纜芯還能夠節(jié)能。

        比強(qiáng)度:比強(qiáng)度是材料的強(qiáng)度(斷開(kāi)時(shí)單位面積所受的力)除以其表觀密度。又被叫作為強(qiáng)度-重量比,其國(guó)際單位為(N/m2)/(公斤/m3) 或N·m/公斤。材料的抗拉強(qiáng)度與材料表觀密度之比叫做比強(qiáng)度,比強(qiáng)度的法定單位為牛/特(N/tex)習(xí)慣上,有時(shí)將比強(qiáng)度叫作為強(qiáng)度,材料在斷裂點(diǎn)的強(qiáng)度(通用拉伸強(qiáng)度)與其密度之比,用厘米(米2 /秒2 )暗示。

        綜上來(lái)看,碳纖維電纜芯的優(yōu)良非常顯著,當(dāng)然,它必定的缺陷,通常來(lái)講,在室外的運(yùn)用最少要20年以上,因此呢,這對(duì)材料的需求就非常高。例如它端部的連接很重要,倘若連接欠好,就很容易斷開(kāi)。再例如,它對(duì)樹(shù)脂的需求非常高,由于碳纖維電纜芯重點(diǎn)由碳纖維和樹(shù)脂形成,而它需要耐高溫要耐低溫,還要耐得住風(fēng)吹日曬雨淋,耐鹽霧耐紫外等,因此材料的耐老化性要非常好。

        咱們當(dāng)時(shí)承接了上海市科委的重大專項(xiàng),拉伸強(qiáng)度能夠做到2000多兆帕,當(dāng)然這個(gè)拉伸強(qiáng)度的重點(diǎn)貢獻(xiàn)是碳纖維,咱們當(dāng)時(shí)用的是T700型號(hào)的碳纖維,拉擠成型的工藝性非常好。

        幻實(shí)(主播):

        此刻這種電纜芯已然在應(yīng)用了嗎?

        虞鑫海(嘉賓):

        是的,重點(diǎn)應(yīng)用于國(guó)家電網(wǎng),日前只能說(shuō)是試掛運(yùn)行,由于要考察它的老化性,在自然狀況下經(jīng)過(guò)20年,倘若實(shí)現(xiàn)預(yù)期,才可大規(guī)模地投入運(yùn)用

        幻實(shí)(主播):

        因此材料的推廣非常不易。

        虞鑫海(嘉賓):

        沒(méi)錯(cuò),在我的印象中最早的試掛運(yùn)行是在福建龍巖,當(dāng)然那個(gè)時(shí)候是從美國(guó)CTC機(jī)構(gòu)進(jìn)口的,但國(guó)產(chǎn)的始終在做,并且始終處在提升的過(guò)程中,這是新材料研發(fā)的一種科學(xué)恰當(dāng)的規(guī)律。

        研究工作者怎樣做好“產(chǎn)學(xué)研”轉(zhuǎn)化推動(dòng)?

        幻實(shí)(主播):

        因此還是要耐得住寂寞,那我想再和您請(qǐng)教下轉(zhuǎn)化的問(wèn)題,您始終奔赴在“產(chǎn)學(xué)研”轉(zhuǎn)化的前線,經(jīng)常去拜訪關(guān)聯(lián)企業(yè),關(guān)于這塊您有無(wú)什么想借助咱們平臺(tái)對(duì)外呼吁的,咱們非常愿意搭建這般一個(gè)平臺(tái),促成更加多的產(chǎn)業(yè)方和您取得聯(lián)系。

        虞鑫海(嘉賓):

        好的,其實(shí)在這方面我自己深有體會(huì),由于做過(guò)法人,在國(guó)企科研所當(dāng)過(guò)所長(zhǎng),做過(guò)管理,我認(rèn)識(shí)企業(yè)尤其看重市場(chǎng)的需要,不僅是對(duì)制品需要,還有對(duì)性能的需要因此咱們很關(guān)注這方面。

        幻實(shí)(主播):

        因此您這是從務(wù)實(shí)的方向出發(fā)。

        虞鑫海(嘉賓):

        是的,咱們研究工作必定要以這些做為基點(diǎn),我在金華市做報(bào)告的時(shí)候曾講過(guò),咱們習(xí)總書(shū)記對(duì)政府官員的需求這般的,一是“問(wèn)需于民”、二是“問(wèn)計(jì)于民”、三是“問(wèn)效于民”,而咱們做為研究工作者,這三個(gè)詞能夠對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換為“問(wèn)需于企業(yè)”、“問(wèn)計(jì)于企業(yè)”、“問(wèn)效于企業(yè)”。企業(yè)認(rèn)可你,實(shí)質(zhì)上就等于市場(chǎng)認(rèn)可你,剛才講到的成果轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)便是,轉(zhuǎn)化的好欠好由企業(yè)和市場(chǎng)說(shuō)了算,不僅要有經(jīng)濟(jì)效益,還要有社會(huì)效益,二者是相輔相成的。

        因此咱們此刻研究理念中,不僅要注重市場(chǎng)需要,還要注重綠色生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)、低能耗、低排放,因此剛才講到碳纖維的電纜芯,咱們都是無(wú)溶劑體系的,即零排放、拉擠成型,這咱們理念的真實(shí)表現(xiàn)。

        而和半導(dǎo)體行業(yè)關(guān)聯(lián)便是光敏性聚酰亞胺體系或光刻膠體系,實(shí)質(zhì)上,非常多人可能還不太認(rèn)識(shí)光刻膠,認(rèn)為咱們的光刻膠都是被卡脖子的,那就大錯(cuò)特錯(cuò)了。

        實(shí)質(zhì)上,咱們的光刻膠分為四類,原先是三類。第1類是印制線路板行業(yè),即PCB、 FCCL行業(yè),包含阻焊油墨、uv膠等,這一類在光刻膠行業(yè)處在最低端,它的技術(shù)含量最低,需求最低,咱們PCB占全世界市場(chǎng)份額的85%以上,然則咱們的光刻膠在這方面的應(yīng)用占據(jù)65%上下。其中有有些企業(yè)非常值得驕傲,如長(zhǎng)興化學(xué),它是臺(tái)資企業(yè),總部在上海漕涇研發(fā)區(qū),生產(chǎn)和科研分部在蘇州,是一家很典型的機(jī)構(gòu),我把它吸納到了上海市粘接技術(shù)協(xié)會(huì)(隸屬于上海市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì))做為專家單位。

        第二個(gè)層次的光刻膠用在光伏行業(yè)包含線路的制備。再高一個(gè)層次便是表示行業(yè)LCD、 LED、OLED,包含黑膠、彩色膠等,這些光刻膠咱們國(guó)內(nèi)非常多廠家做得不錯(cuò),國(guó)外卡不了咱們的脖子。日前真正卡咱們脖子的光刻膠是半導(dǎo)體行業(yè)尤其是DUV、EUV光刻膠,迄今咱們無(wú)EUV光刻膠這般制品。

        像DUV深紫外的光刻膠重點(diǎn)有三個(gè)類型,一個(gè)是157納米,一個(gè)248納米,一個(gè)193納米,這方面咱們開(kāi)發(fā)其中,包含彤程、新陽(yáng)、徐州博康、南大光電等,其中有部分經(jīng)過(guò)了試用,有小批量的應(yīng)用,但還有待改善,并未達(dá)到真正的穩(wěn)定大批量生產(chǎn),說(shuō)完全替代進(jìn)口還需要必定的過(guò)程。由于EUV光刻機(jī)被ASML壟斷,因此咱們無(wú)光刻機(jī)的狀況下去科研EUV光刻膠,難度就非常大,有光刻機(jī)才可去驗(yàn)證。

        光刻膠產(chǎn)業(yè)鏈分布圖(資料源自:UIV CHEM 國(guó)投證券科研中心)

        而光刻膠的驗(yàn)證成本非常高,不是每一個(gè)企業(yè)都買得起光刻機(jī),因此我想經(jīng)過(guò)芯片揭秘平臺(tái),呼吁創(chuàng)立公共驗(yàn)證平臺(tái),各個(gè)企業(yè)做的光刻膠都能夠到公共平臺(tái)上進(jìn)行驗(yàn)證。如此一來(lái),一方面能夠降低成本,另一方面驗(yàn)證結(jié)果比較真實(shí)靠譜,另外,第三方檢測(cè)用戶運(yùn)用起來(lái)會(huì)更方便,并且能夠把高校的有些力量做為評(píng)估體系引入到公共平臺(tái)中。這有利于咱們國(guó)家整體光刻膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提高。一旦光刻膠發(fā)展提高,咱們的芯片技術(shù)就隨之提高了,由于光刻膠是芯片制造中非常關(guān)鍵的一種功能化學(xué)品材料。

        幻實(shí)(主播):

        謝謝虞教授給咱們的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了這么中肯的意見(jiàn),確實(shí)有些產(chǎn)業(yè)報(bào)國(guó)的事情,說(shuō)起來(lái)容易,實(shí)現(xiàn)可能要非常多年。

        虞鑫海(嘉賓):

        沒(méi)錯(cuò),我深有體會(huì),咱們國(guó)家對(duì)超大規(guī)模集成電路芯片以及有些配套材料非常注重。我之前有說(shuō)到過(guò),1998年我博士畢業(yè)就加入了華誼集團(tuán),2000年組織安排我擔(dān)任所長(zhǎng)一職,當(dāng)時(shí)正逢國(guó)家科技部籌辦超大規(guī)模集成電路方面的攻關(guān)項(xiàng)目,去北京出差時(shí),從北京化學(xué)試劑科研所得知這狀況。

        由于華誼集團(tuán)的前身是化工醫(yī)藥局,咱們有硫酸、硝酸、甲醇、異丙醇、醋酸、氨水、氫氟酸、雙氧水等等,而這些都是超純?cè)噭┑脑?,于?span style="color: green;">咱們就有了把它們高純化,打造高質(zhì)量電子級(jí)的、微電子級(jí)體系的想法。從北京回上海后,我隨即征求了當(dāng)時(shí)的董事長(zhǎng)俞德雄先生的意見(jiàn),他的回答是只要有自信心拿下來(lái),華誼集團(tuán)肯定支持。得到了正向的支持后,我便到科技部去找關(guān)聯(lián)人員洽談,我說(shuō)北京能夠科研超純?cè)噭虾?span style="color: green;">一樣能夠,我把華誼集團(tuán)的優(yōu)良一一講述給她們,并且提議能夠進(jìn)行南北方良性競(jìng)爭(zhēng),開(kāi)發(fā)資金能夠由財(cái)政部統(tǒng)一,這般的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)國(guó)家而言大有裨益。

        后來(lái)我請(qǐng)她們到上??疾旄鱾€(gè)企業(yè),包含新傲科技,SOI材料進(jìn)入了該項(xiàng)目,當(dāng)時(shí)的“863計(jì)劃”中很大一部分和硅片材料關(guān)聯(lián),12英寸硅片要達(dá)到semi- C12標(biāo)準(zhǔn),那時(shí)候已然提出最高等級(jí)的需求了。當(dāng)然咱們負(fù)責(zé)的超純?cè)噭?span style="color: green;">亦是semi -C12標(biāo)準(zhǔn)。后來(lái),上海市科委立了重大專項(xiàng),政府非常支持、注重這方面。乃至科委曾經(jīng)出面請(qǐng)臺(tái)積電的人過(guò)來(lái),讓她們試用咱們研制的超純?cè)噭?,還向她們保準(zhǔn)導(dǎo)致的損失由上海市政府承擔(dān)彌補(bǔ),但最后她們還是拒絕了,由于一旦用欠好,她們整條生產(chǎn)線都會(huì)受到嚴(yán)重影響,因此呢她們不敢輕易運(yùn)用。由此可見(jiàn),像這種高端制品要去產(chǎn)業(yè)化是何其困難。實(shí)質(zhì)上,咱們當(dāng)時(shí)連包裝器具都做得很困難,其離子含量要達(dá)到ppb(十億分之一),乃至是ppt(萬(wàn)億分之一)級(jí)別,需求非常高。

        “863計(jì)劃”的八個(gè)行業(yè)(圖源:網(wǎng)絡(luò))

        幻實(shí)(主播):

        因此產(chǎn)業(yè)發(fā)展迄今真的是靠無(wú)數(shù)代人一點(diǎn)一滴的奮斗才實(shí)現(xiàn),您見(jiàn)證了國(guó)內(nèi)基本化工在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上的發(fā)展,我非常開(kāi)心有您這般又懂研究、又懂產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、又愿意去做產(chǎn)業(yè)結(jié)合的教授級(jí)名人,和咱們行業(yè)做更加多的溝通,咱們國(guó)家對(duì)研究的撥款和咱們產(chǎn)業(yè)急需的東西更加緊密地貼合在一塊這般咱們的方向性都會(huì)更加知道,減少咱們投資的浪費(fèi)。

        虞鑫海(嘉賓):

        始終秉承著一個(gè)理念,在這兒大眾分享一下,咱們“產(chǎn)學(xué)研”合作有過(guò)失敗的經(jīng)歷,雖然制品做出來(lái)在售賣,但企業(yè)投資人會(huì)把你獨(dú)吞,這種狀況咱們遇到過(guò)不止一次,因此咱們思慮合作時(shí)會(huì)把品德放在第1位。企業(yè)和高校之間脫節(jié)有多種原由,有些便是由于企業(yè)家缺少品德,這對(duì)研究工作者而言打擊非常大,對(duì)全部產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果的轉(zhuǎn)化的影響不小,研究成果產(chǎn)業(yè)化,作為商品,這中間包含了無(wú)數(shù)人的艱辛,因此始終保持“4+16”個(gè)字,“4”便是“德正業(yè)盛”,“16”便是“教書(shū)育人、科學(xué)科研、社會(huì)服務(wù)、文化融合”。

        虞鑫海教授在東華大學(xué)接受專訪現(xiàn)場(chǎng)照

        做為大學(xué)老師,教書(shū)育人、培養(yǎng)人才,這是咱們的首要責(zé)任;科學(xué)科研是為了產(chǎn)業(yè)報(bào)國(guó),尤其有些卡脖子、最熱門(mén)的行業(yè),咱們要投身其中,做科技攻關(guān),包含技術(shù)科研、應(yīng)用科研;而社會(huì)服務(wù)的范圍就比較廣泛,就例如芯片揭秘這般的節(jié)目運(yùn)作就屬于社會(huì)服務(wù),處理企業(yè)的技術(shù)困難,還供給了平臺(tái)供大眾相互交流,促進(jìn)了全部行業(yè)的發(fā)展;最后,文化融合很重要,這個(gè)方面通常大眾都容易忽略,尤其是在當(dāng)前的形勢(shì)下,西方有些國(guó)家始終在對(duì)中國(guó)做打壓遏制,她們認(rèn)為咱們剽竊抄襲人家,因此咱們必定要把這個(gè)觀念扭轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),那樣誰(shuí)能去做?僅有大學(xué)老師、科技工作者有這個(gè)機(jī)會(huì)和能力去和她們咱們原創(chuàng)性的東西。

        有一年,我到德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)去講課,專門(mén)拿了我發(fā)明的一個(gè)化合物專利講給她們聽(tīng),我說(shuō)這便是咱們的原創(chuàng),在2008年之前無(wú)這個(gè)東西。美國(guó)的化學(xué)文摘號(hào)的第1篇文獻(xiàn)就出自中國(guó)發(fā)明專利,是咱們課題組的,我告訴她們,我只是中國(guó)很小的一個(gè)研究工作者,中國(guó)有這么多研究工作者,可想而知,中國(guó)的原創(chuàng)性發(fā)明有多少。

        幻實(shí)(主播):

        能夠說(shuō)這是您“產(chǎn)學(xué)研”轉(zhuǎn)化過(guò)程中得到的心得,謝謝虞教授的精彩分享,期待您后續(xù)多來(lái)咱們芯片揭秘和咱們分享最新的研究案例。

        光敏聚酰亞胺(PSPI)是兼有耐熱性能與感光性能的一類高分子材料,因擁有電絕緣性,可守護(hù)半導(dǎo)體電路免受理學(xué)和化學(xué)要求的影響。因?yàn)?/span>其具備優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、良好的機(jī)械性能、化學(xué)和感光性能等優(yōu)良,在航空航天、微電子、OLED表示行業(yè)持有廣闊應(yīng)用前景。

        PSPI的生產(chǎn)技術(shù)與市場(chǎng)重點(diǎn)由美國(guó)及日本企業(yè)所掌控和壟斷,全世界PSPI生產(chǎn)企業(yè)重點(diǎn)包含HDM機(jī)構(gòu)、東麗Toray、富士膠片等企業(yè)。國(guó)內(nèi)PSPI行業(yè)起步較晚,且因?yàn)?/span>PSPI生產(chǎn)壁壘較高等原因,產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)“進(jìn)口依賴度高、產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、且制品多集中在中低端行業(yè)”等特點(diǎn)。

        2022年全世界光敏聚酰亞胺(PSPI)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了421百萬(wàn)美元,預(yù)計(jì)2029年將達(dá)到2032百萬(wàn)美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為25.16%。地區(qū)層面來(lái)看,中國(guó)市場(chǎng)在過(guò)去幾年變化較快,2022年市場(chǎng)規(guī)模為74.35百萬(wàn)美元,約占全世界的17.63%,預(yù)計(jì)2029年將達(dá)到560百萬(wàn)美元。國(guó)內(nèi)PSPI行業(yè)已有多家企業(yè)布局,鼎龍股份、國(guó)風(fēng)新材等機(jī)構(gòu)持續(xù)實(shí)現(xiàn)PSPI 的國(guó)產(chǎn)化突破,國(guó)產(chǎn)制品放量可期。

        連續(xù)關(guān)注咱們認(rèn)識(shí)更加多前沿科技趨勢(shì)~

        關(guān)于欄目

        2018年迄今,芯片揭秘連續(xù)5年以周更頻率與200+科技企業(yè)合作,觸及行業(yè)包含:半導(dǎo)體、工業(yè)軟件、智能汽車、材料裝備、新能源等;在喜馬拉雅FM上的芯片類節(jié)目中排名第1,科技類節(jié)目中排名前30,全網(wǎng)播放量超過(guò)450萬(wàn)。

        五年來(lái),芯片揭秘·大咖談芯經(jīng)過(guò)圖文、視頻、音頻等內(nèi)容收獲超播放量1000萬(wàn),芯片揭秘結(jié)合多元模式幫忙合作企業(yè)立體宣傳,實(shí)時(shí)關(guān)注合作伙伴的最新動(dòng)態(tài),與產(chǎn)業(yè)一起成長(zhǎng),與企業(yè)共創(chuàng)國(guó)潮芯生態(tài)。

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