中国粉体网讯
low-α射线球形氧化铝
在AI算力爆发的时代，芯片性能的提升不再仅仅依赖于制程工艺的微缩。“后摩尔时代”的到来，使先进封装技术成为提升芯片性能的主要途径。HBM封装、Chiplet、先进封装、AI服务器散热，都对材料的导热、绝缘、纯度、粒径、低α射线指标提出更高要求。
其中，Low-α射线球形氧化铝更偏向高端芯片封装材料，核心作用是降低封装材料中放射性杂质带来的软错误风险，提高高端芯片与存储系统可靠性。换句话说，它并非是普通粉体，而是保障先进封装可靠性的底层材料之一。
该产品的技术难点在于将放射性元素铀（U）和钍（Th）的含量降至ppb级别，同时还需兼顾球形化率、磁性异物含量、粒径分布、导热性、体积填充率等多重指标。技术壁垒高、工艺难度大，且验证周期极长、个性化要求高。
全球范围内，日本雅都玛是全球标杆，几乎主导全球90%以上的高端市场。随着AI算力带动HBM封装需求激增，以及国内半导体产业链自主可控的迫切要求，Low-α射线球形氧化铝的国产替代正在加速。
联瑞新材是国内唯一实现Low-α球形氧化铝量产的企业，技术指标比肩日本竞品，打破了日企垄断。产品已通过三星SDI、住友电工等一级供应商，间接供货SK海力士、英伟达等国际客户，并已于2025年获得境外客户批量订单，商业化进程在国内达领先水平。
天马新材自主研发的Low-α射线球形氧化铝粉体放射性元素铀和钍的含量均低于5ppb级别，已通过台积电CoWoS认证。公司年产5000吨高导热球形氧化铝生产线已转固并试生产，同步开展客户送样验证。
壹石通则完成了高端芯片封装用Low‑α产品型号的扩充，持续向日韩重点客户送样，部分客户送样量级放大，已实现样品级销售；同时面向国内先进封装产业链客户，也已送样验证，尚未形成批量销售。
CMP抛光用高纯纳米氧化铝磨料
化学机械抛光（CMP）是芯片制造过程中实现芯片制造全局均匀平坦化的关键工艺，贯穿于硅片、晶圆制造直至先进封装的整个流程。抛光液的性能直接决定芯片的良率、性能与可靠性。高纯纳米氧化铝硬度大、性能稳定、不溶于水、不溶于酸碱的特性，对于硬底材料如蓝宝石、碳化硅衬底等具有优良的去除速率，已成为蓝宝石、碳化硅、金属互连等硬质材料CMP抛光液磨料的重要选择之一。
随着制程微缩，CMP抛光步骤已从成熟制程的10多步增至先进制程的30步以上，抛光液种类也从6~7种增加到近30种。全球CMP抛光液市场2026年预计达26亿美元，国内仅铜制程及氧化铝抛光液两大品类2026年合计市场规模就将突破40亿元。
CMP工作原理
然而，应用于CMP的高纯纳米氧化铝粉体技术门槛极高，需同时满足：纯度≥4N、粒径分布极窄、分散性好无团聚、表面Zeta电位可调以适应不同pH抛光液体系。长期以来，该市场被海外企业垄断。
近年来，鼎龙股份、安集科技、中铝山东等国内企业逐步布局，部分产品已进入验证或小批量供应阶段（见图表）。但总体来看，国内高纯氧化铝仍多用于荧光粉、蓝宝石衬底等中低端领域，在CMP等高端应用中，从“能做”到“做好”仍有不小距离。
5N级及以上高纯氧化铝
5N级（99.999%）高纯氧化铝是半导体封装基材、LED衬底及高端显示面板的关键原料。其生产需依赖低杂质原料，深度除杂流程复杂、成本高昂。以改良拜耳法为例，使用普通工业原料时杂质成分复杂，如何在碱性环境中避免晶格碱生成、如何彻底去除粉体表面及内部附着的碱，均是亟待突破的难题。
5N级高纯氧化铝，来源：任丙科技
从市场格局看，国内高端领域用5N级氧化铝长期由海外企业掌控——日本住友化学（全球市占率约40%）与德国Sasol（约25%）构成主导格局。推进5N产品的进口替代，是行业高质量发展的必然要求。
目前，我国在高纯氧化铝企业已经取得了很大的突破，如任丙科技、银铱新材、晶瑞新材等，不少企业已走到国产替代前端：
客观来说，国内的高纯氧化铝产品在粒度、稳定性、分散性等方面与国外仍有一些差距。但经过几十年的发展，我们也取得了长足的进步，仍需要上下游产业协同，促进国产氧化铝质量的提升，加快国产高纯氧化铝向下游市场的渗透。
氧化铝连续纤维
氧化铝连续纤维是国际公认的耐高温热端构件新一代主力材料，具有熔点高、热导率低、绝缘性好、抗化学侵蚀能力强等特性，广泛应用于航空航天、新能源、半导体等领域。此前，它也是我国唯一未能实现稳定量产突破的高性能纤维材料。
其量产的难点几乎贯穿整个制造流程——从胶体制备、纺丝成形到高温烧结，每一步都容不得偏差。由于技术路线繁杂，前驱体制备困难，商业化生产技术长期被国外企业掌控，我国曾长期受制于人。
自1974年起，美国3M公司采用溶胶–凝胶法成功制备出NextelTM 系列高性能氧化铝连续纤维，其中，NextelTM 610纤维由高纯度α-Al2O3构成，平均晶粒尺寸约100 nm，拉伸强度达3.1 GPa，是迄今拉伸强度最高的氧化铝基纤维。该系列产品目前已应用于航天器隔热瓦、航空发动机尾喷构件、燃烧室衬套、国际空间站防护罩、火箭气体管道罩及无人机射流推进器等关键部件，逐步形成完整的工程应用体系。
近年来，在国家多项科研计划的支持下，国内氧化铝纤维的研发工作取得长足进步，拥有了商业化产品。上海硅酸盐研究所、上海榕融、山东大学、东珩国纤和国装新材等单位已实现部分对标3M Nextel产品的工程化生产。
上海榕融具备自研自产耐高温氧化铝纤维新材料的能力，攻克了前驱体纺丝、梯度高温烧结、连续化稳定生产等全链条技术壁垒，实现从原料到成品检测的100%国产化闭环，拥有上海、广西两大现代化生产基地，可稳定输出百吨级氧化铝连续纤维及柔性制品。
榕融氧化铝连续纤维，来源：榕融新材
东珩国纤是国内首家实现氧化铝纤维产业化落地的企业，技术源自山东大学，其氧化铝纤维项目采用目前国际领先的“溶胶-凝胶”制备工艺，该工艺具有纤维直径均匀、性能稳定等特点，能够生产出直径在5.5-7.5微米之间、单丝强度较高的高性能氧化铝纤维。
国装新材是以分子陶瓷法为核心技术，自主研发“莫纶”系列(735/857/996)连续氧化铝纤维，突破元素固溶、晶界控制等关键难题，性能对标3MNextel系列。公司产品已全面进入航空航天、军工、半导体等战略领域，实现进口替代。
小结
很少有材料能像氧化铝这样兼具功能多样性与应用广度。而氧化铝的高端阵营远不止于此，还包括易烧结细晶粉体、电子陶瓷氧化铝、勃姆石、3D打印粉、陶瓷基板及半导体精密部件等。高端氧化铝的诸多核心技术长期被日本、欧美企业垄断，我国在高端产品上依赖进口，因此，发展高端产品是打破“卡脖子”困境，实现关键材料自主可控的关键。
来源：
姚树伟等：高性能氧化铝连续纤维研究进展
周兴仁：高纯氧化铝精细陶瓷粉体的超细化工艺研究及其陶瓷制品的制备
各企业公告、粉体网、粉体大数据、半导体前沿、化合光芯
（中国粉体网编辑整理/空青）
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