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为我国粉体行业”把脉、开药方” ——访南京航空航天大学傅仁利教授


来源:中国粉体网   青禾

[导读]  在新材料产业发展的浪潮中,硅基材料在半导体、高端装备、功能材料和电子封装等诸多领域发挥着越来越重要的作用,这对硅原料及其加工提出了更高的要求。2018年11月21-22日,第二届石英精细加工及应用技术交流会在江苏省东海县盛大开幕,南京航空航天大学傅仁利教授在会上作了《硅基材料在功能材料及电子封装中的应用》主题报告,受到业内一致好评。会议间隙,中国粉体网记者就硅基材料的应用、粉体行业的发展路径等问题有幸采访了傅教授。

中国粉体网讯  在新材料产业发展的浪潮中,硅基材料在半导体、高端装备、功能材料和电子封装等诸多领域发挥着越来越重要的作用,这对硅原料及其加工提出了更高的要求。2018年11月21-22日,第二届石英精细加工及应用技术交流会在江苏省东海县盛大开幕,南京航空航天大学傅仁利教授在会上作了《硅基材料在功能材料及电子封装中的应用》主题报告,受到业内一致好评。会议间隙,中国粉体网记者就硅基材料的应用、粉体行业的发展路径等问题有幸采访了傅教授。



©️Yang Yumei / Cnpowder.com.cn

傅仁利教授


硅基材料在电子封装领域应用广泛


硅基材料在电子封装中的应用十分广泛。一是基板,玻璃基板、陶瓷基板、LTCC基板、FR4基板等都用硅作为原材料,在基板中,硅含量大约为20%~30%,多的高达40%~50%;二是封装材料,比如EMC;三是底部填充料(Underfill);四是封接材料,比如电子真空管、需要气密性包装的TR组件所用的密封料等。


微电子封装

图片来源:傅仁利教授,

《硅基材料在功能材料及电子封装中的应用》


与耐火材料不同,硅基材料在电子封装中的用量相对较少。傅教授表示,在耐火材料中,硅基材料用量动辄几十吨、上百吨,但在电子封装领域,硅用量是公斤级的。不过,电子封装领域所用硅基材料附加值高、技术含量高,“1公斤贵的几十万,便宜的几万”。


应尽快打造“产学研用”四位一体平台


作为高校的科研专家,傅教授在采访中表示,我国粉体行业存在信息不通畅的问题。一是技术信息不通畅,二是商业信息不通畅。高校科研进行的大多是纯投入性、回报周期较长的基础性研究;而对企业来说,他们更偏向见效快、回报高、可以大规模量产的项目。很多企业并不希望参与产品试用、调整、改进等前期的工作,但新研发的产品不经过市场检验,适应市场也就无从谈起。产业链的上游原料、中游生产和下游应用等各个环节互不理解,彼此的信任度不高,这是整个粉体行业普遍存在的问题。


要解决这些问题,最好打造由行业协会为代表的“产学研用”四位一体平台。傅教授提到,“在国外,行业协会对企业具有很强的约束力”,如果企业运营不规范或者破坏行业发展,那么协会就会发挥作用进行管控。打通政策支持、原料供应、技术研究和市场应用等各个环节的沟通障碍,实现信息共享,才能互利共赢。


国内粉体行业发展有亮点


在采访中,傅教授表示,国内粉体行业在摸索中不断发展,一些好的项目和企业值得大家学习。正如傅教授所说,“我们可以做的很好”。


蚌埠中建材生产出0.12毫米超薄电子触控玻璃

图片来源:网络


一是蚌埠中建材在2018年4月中旬生产出0.12毫米超薄电子触控玻璃,创造了浮法技术工业化生产的世界最薄玻璃记录。在此之前,美国康宁公司生产的大猩猩玻璃在手机触摸屏领域一直处于垄断地位。傅教授认为,蚌埠中建材的这一突破,为我国手机面板产业发展提供了强有力的基础原材料支撑,增强了玻璃行业的创新活力。


二是山东国瓷功能材料股份有限公司。从“连续几个月发不上工资,公司账上只剩下几千块钱”,到2012年1月13日在创业板上市、2013年被《福布斯》杂志评为中国最有潜力上市公司100强第6名,这家企业秉承的是严格管控、精益求精的发展理念。让傅教授大为欣赏的是,作为一家民营企业,国瓷有魄力购买SEM、TEM和BET等许多高校科研标准的高精准测量仪器,“他们的BET就有几十台,一个月测4万多个数据”,“他们的产品可以跟日本相媲美”,并且取代日本,成为三星的最大供应商。傅教授表示,在国内粉体行业内,国瓷的企业精神值得所有人学习和借鉴,只要愿意做、敢做,“我们可以做的很好”。


国内粉体行业还有很大进步空间


傅教授表示,虽然国内的部分项目和企业做的不错,但从整体来看,我国粉体行业的发展与国外还有很大差距。


一是创新活力欠佳。虽然国家一直在鼓励创新,但整体来说,“国内的创新环境不佳”,“知识产权保护存在一定问题”。除此之外,很多国内学者和企业没有“坐冷板凳”、“啃硬骨头”的勇气,更多的是抱着收效快、易上手的心态。很多时候,国外有了新的研究成果,国内便都跟着效仿,因为这样做投入少、来钱快,“‘硬骨头’留给别人去啃”,“赚快钱”的科研心态和营商环境使得国内粉体行业的创新活力欠佳。


二是矿产开采水平不高。中国是矿产资源大国,正如傅教授所说,“好的原料都在国内。”但国内的矿产开采工艺并不先进,国内开采的矿物大多镁、钠等含量超标。就硅材料来说,我国的“硅灰石纯度不够高”,加上我国的加工设备不够先进,这就影响了硅的后续加工和应用。


三是硅的应用偏低端。“目前,我国的硅材料只是当原料卖,很可惜。”以低价卖出原料,再以高价买回成品,这造成了硅资源的浪费,也限制了我国粉体经济的发展。


四是粉体处理技术相对落后。傅教授在采访中透露,“国外筛分技术很先进,是纯机械筛分;国内则相对落后,有些还得人工筛分。”不仅如此,我国的粉体处理设备也与发达国家存在差距,缺乏拥有自主知识产权的专利型设备,高端领域的粉体处理用的技术和设备大多是“舶来品”。


“工欲善其事,必先利其器。”在采访中,傅教授表示,目前来说,不管是硅基材料,还是整个粉体行业,我们跟发达国家都存在差距。“好的原料在中国”,要想在粉体行业有突破性的发展,必须从观念、从源头开始,每一个环节、每一步发展都秉承高标准、重质量、严把控的理念,才能“利其器”、“善其事”。


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