電子化學品材料有哪些？

發布時間:2017-06-27  瀏覽次數:2371

電子化學品（electronic chemicals），也稱為電子化工材料，泛指專為電子工業配套的精細化工材料，即集成電路，電子元器件，印刷線路板，工業及消費類整機生產和包裝用各種化學品及材料。電子化學品系化學、化工、材料科學、電子工程等多學科綜合的綜合學科領域。

電子化學品按照不同的應用領域，可以劃分為十幾大類產品。它們通常包括：微細加工的光刻膠，濕電子化學品，電子特種氣體，電子封裝材料，硅片的拋磨光材料，印刷線路板用電子化學品，電子塑封材料，無機電子化學品，混成電路用化學品，電容器用材料，稀土化合物材料，電器涂料，導電聚合物及其它電子電氣用化學品，電池材料，平板顯示產業配套電子化學品等。所涉及到的電子化學品的品種超過16000種，約占整個電子材料總品種數的65%。

1.通用濕電子化學品

通用濕電子化學品是指在集成電路，液晶顯示器，太陽能電池，LED制造工藝中被大量使用的液體化學品。

類別	常見濕電子化學品
酸類	氫氟酸，硫酸，磷酸，鹽酸，硝酸，乙酸，乙二酸
堿類	氫氧化銨，氫氧化鉀，氫氧化鈉
醇類	甲醇，乙醇，異丙醇
酮類	丙酮，丁酮，甲基異丁基酮
酯類	乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸異戊酯
烴類	環己烷，甲苯，二甲苯
鹵代烴類	三氯乙烷，三氯乙烯
其它	過氧化氫，氟化銨…

2.集成電路化學品

▎光刻膠

又稱光致抗蝕劑，由感光樹脂、增感劑和溶劑三種主要成分組成的對光敏感的混合液體。感光樹脂經光照后，在曝光區能很快地發生光反應，使得這種材料的物理性能，特別是溶解性、親合性等發生明顯變化。經適當的溶劑處理，溶去可溶性部分，得到所需圖像。

▎電子特種氣體

半導體工業用的氣體統稱電子氣體。按其門類可分為純氣，高純氣和半導體特殊材料氣體三大類。特殊材料氣體主要用于外延，摻雜和蝕刻工藝；高純氣體主要用作稀釋氣和運載氣。電子氣體是特種氣體的一個重要分支。電子氣體按純度等級和使用場合，可分為電子級，LSI（大規模集成電路）級，VLSI（超大規模集成電路)級和ULSI(特大規模集成電路）級。

電子氣體中的N?，H?，Ar和O?氣體被稱為通用氣體，在電子工業中主要用作稀釋氣和運載氣；NF3，CF4，SF6及C3F6等氣體主要用于等離子刻蝕工藝中的化學氣相沉積室的刻蝕氣體和清洗氣體；硼烷（B?H6），磷烷（PH3）和砷烷（AsH3）等氣體主要用作氣體摻雜劑。

電子氣體的另一個分支是MO源材料，MO源材料是由有機物烷烴和Al,Sb, Cd, Ga, In, Te, Zn, Be, Bi, B, Fe, Mg, P, Hg, Se, Si, Sn, Ta, Ti, 和W等元素化合生成的金屬有機化合物，它是先進的金屬有機化學氣相沉積（MOCVD），金屬有機分子束外延生長（MOMBE）等技術生長半導體微結構材料的支撐材料。

▎封裝材料

電子封裝材料是指用于承載電子元器件及其相互聯線，起機械支持，密封環境保護，散失電子元件的熱量等作用，并具有良好電絕緣性的基體材料，是集成電路的密封體。

3.印刷電路板化學品

▎介電層

用來保持線路及各層之間的絕緣性，俗稱為基材。

▎褪菲林液

褪菲林液的用途是將線路板面上蓋住的菲林褪去，露出未經線路加工的銅面，用以在后續工藝刻蝕。

▎棕化液

棕化液是提高印制電路板多層印制電路內層銅面與聚合材料粘結力的處理液，提高多層板之間的接合力可以從兩個因素著手：一是提高粘接面的比表面積，二是形成了一層有機金屬轉化膜。內層板經過棕化處理后，在銅表面形成一層均勻的蜂窩狀的有機金屬銅層，這種結構能增強與半固化樹脂的結合力；同時在層壓過程中，參與樹脂固化是得交聯反應，從而形成了化學鍵，進一步增強了與半固化樹脂的結合力。棕化能防止銅進一步被腐蝕，保護銅線路，提高耐酸性，保證了PCB多層板的質量和性能。

▎防焊油墨

并非全部的銅面都要吃錫上零件，因此非吃錫的區域，會印一層隔絕銅面吃錫的物質（通常為環氧樹脂），避免非吃錫的線路間短路。根據不同的工藝，分為綠油、紅油、藍油。

4.顯示器化學品

▎蝕刻液、顯影液、剝離液

光刻是半導體制造工藝，微電子集成電路以及微納制造工藝中的一種相當重要的方法，是圖形化處理的一種主要工藝。光刻工藝一般需要經歷濕法刻蝕，顯影，剝離和清洗的步驟。

廣義上來講，刻蝕是通過溶液、反應離子或其它機械方式來剝離、去除材料的一種統稱。而其中的濕法刻蝕就是利用溶液與預刻蝕材料之間的化學反應來去除未被掩蔽材料掩蔽的部分而達到刻蝕目的，這里的溶液就被稱為刻蝕液。例如常用硝酸與氫氟酸和水（或醋酸）的混合溶液來刻蝕硅。

顯影過程是將顯影液噴淋到曝光后的產品表面，顯影液會將被紫外光照射發生反應的感光光刻膠溶解掉，從產品表面去除，留下來未被紫外光照射的部分，使其留在產品表面。

剝離過程是將剝離液噴淋到刻蝕后的產品表面，剝離液會將未被紫外光照射的感光光阻溶解掉，留下被保護的部分，從而形成線路。

▎液晶材料

目前，各種形態的液晶材料基本上都用于開發液晶顯示器，現在已開發出的有各種向列相液晶，聚合物分散液晶，雙（多）穩態液晶，鐵電液晶和反鐵電液晶顯示器等。

根據液晶形成的條件可分為熱致液晶和溶致液晶；根據相態分類可以分為向列相，近晶相和手性相。溶致液晶是將某些有機物放在一定的溶劑中，由于溶劑破壞結晶晶格而形成的液晶，被稱為溶致液晶。比如:簡單的脂肪酸鹽、離子型和非離子型表面活性劑等。溶致液晶廣泛存在于自然界、生物體中,和生命息息相關，但在顯示中尚無應用。熱致液晶是由于溫度變化而出現的液晶相。低溫下是晶體結構，高溫時則變為液體，這里的溫度用熔點（TM）和清亮點（TC）來表示。當處于熔點和清亮點的溫度中間就以液晶形態存在。目前用于顯示的液晶材料基本都是熱致液晶。在熱致液晶中，又根據液晶分子排列結構分為三大類：近晶相，向列相和膽甾相。

▎熒光粉

熒光粉多用于自發性顯示器，其發光特性直接影響著顯示器的性能。外部光通過玻璃面板和熒光屏反射進入人眼，從而使對比度降低，為防止外部光進入人眼，采取了各種方法來降低熒光屏對外部光的反射。現在廣泛采用的方法是在熒光粉顆粒上附著顏料。熒光粉顆粒的粒徑從幾微米到十幾個微米，顏料粒徑要小于熒光粉粒徑的1/10，附著量為熒光粉重量的0.2-0.3%，表面覆蓋率約為20%，CRT制造中要經過400℃的工藝處理，因此顏料必須要穩定。能滿足上述要求的紅色顏料氧化鐵，藍色顏料是CoO·nAl2O3。

5.其它

▎稀土化合物

稀土就是化學元素周期表中鑭系元素——鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)，以及與鑭系的15個元素密切相關的兩個元素——鈧(Sc)和釔(Y)共17種元素，稱為稀土元素。通常把鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪稱為輕稀土元素 （鈰組稀土），釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔稱為重稀土元素（釔組稀土）。在稀土化合物中，以氧化物和復合氧化物的合成和應用最多，因為稀土與氧的親和力很強。其次為鹵化物和復合鹵化物，因為它們是制備其他稀土化合物和稀土金屬的原料。再次為硫化物，氮化物，硼化物和稀土配合物。

▎電容器用材料

電容器由兩個金屬極，中間夾有絕緣材料（介質）構成。由于絕緣材料的不同，所構成的電容器的種類也有所不同。按介質材料可分為：氣體介質電容，液體介質電容，無機固體介質電容，有機固體介質電容和電解電容。

鋁電解電容器，由鋁圓筒做負極，里面裝有液體電解質，插入一片彎曲的鋁帶做正極制成。它還需經直流電壓處理，做正極的片上形成一層氧化物膜做介質。其特點是容量大，但是漏電大，穩定性差，有正負極性，適于電源濾波或低頻電路中。鉭鈮電解電容器，由金屬鉭或者鈮做正極，用稀硫酸等配液做負極，用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質制成，其特點是體積小容量大，性能穩定，壽命長，穩定性能好，適合用在要求較高的設備中。薄膜電容器，結構與紙質電容器相似，但是用聚酯，聚苯乙烯等低損耗塑材作介質。頻率特性好，介電損耗小。瓷介電容器，是穿心式或支柱式結構瓷介電容器，安裝螺絲即是一個電極。介電損耗小，有溫度補償作用，特別適于高頻旁路。

▎導電聚合物

導電高分子是由具有共軛π鍵的高分子經化學或電化學“摻雜“使其由絕緣體轉變為導體的一類高分子。通常導電高分子的結構特征是由有高分子鏈結構和與鏈非鍵合的一價陰離子（p型摻雜）或陽離子（n型摻雜）共同組成。因此，導電高分子不僅具有由于摻雜而帶來的金屬（高電導率）和半導體（p型和n型）的特征之外，還具有高分子的可分子設計結構化多樣化，可加工和比重輕的特點。

▎封裝用電子級樹脂

常用的封裝樹脂主要有酚醛樹脂（PF），環氧樹脂（EP），聚酰亞胺樹脂（PI），雙馬來酰亞胺樹脂（BMI），苯并嗯嗪樹脂（BOZ），氰酸酯樹脂（CE）等。不同的材料其應用領域及用途也不盡相同。但就其綜合性能分析，酚醛樹脂的應用前景更為廣闊。

酚醛樹脂是世界上最早實現工業化的合成樹脂，具有原料易得，價格低廉，生產工藝和設備簡單等優點，其優良的力學性能，電絕緣性能，耐燒蝕性能等優點更為突出。在實際應用中，可以作為環氧模塑料的固化劑或與其它樹脂（如聚酰亞胺樹脂）共混而被廣泛應用于電子封裝材料。環氧樹脂在電子封裝材料中有著極其重要的作用，但也存在著抗沖擊性，耐熱性，耐濕熱性差等缺點。

▎酚醛樹脂

酚醛樹脂也叫電木，又稱電木粉。固體酚醛樹脂為黃色、透明、無定形塊狀物質，因含有游離酚而呈微紅色，實體的比重平均1.7左右，易溶于醇，不溶于水，對水、弱酸、弱堿溶液穩定。由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗步驟而制成的樹脂。因選用催化劑的不同，可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能，廣泛應用于防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片制造等行業。酚醛樹脂最重要的特征就是耐高溫性，即使在非常高的溫度下，也能保持其結構的整體性和尺寸的穩定性。正因為這個原因，酚醛樹脂才被應用于一些高溫領域。

綜上，電子材料橫跨電子信息與新材料兩大國家鼓勵發展行業，是戰略新興產業之一，是世界各國為發展電子工業而優先開發的關鍵材料之一，處于從基礎化工材料到終端電子產品生產的產業鏈中間環節。它具有研制生產技術復雜，質量要求高，涵蓋多個學科，更新換代快，產品附加值高，配套性、專用性強等特點。而預計在未來幾年，中國將成為電子化學品行業增長潛力最大、增長速度最快的國家。我國作為全球最大的電子信息產業制造中心，對電子化學品有著旺盛的市場需求，雖然高性能產品仍依賴于進口，但隨著我國經濟水平的不斷提升以及產業結構的進一步完善，電子化學品等技術附加值和經濟附加值均較高的高新技術產品有望獲得突飛猛進的發展。

（來源于新材料在線整理）