“金贵”的第三代半导体材料，封装过程中降低“受损率”至关重要

Third generation semiconductor materials

半导体封装是一套非常复杂的流程，支撑起了全球庞大的产业链条，这个链条上的每一环都有着细致的分工和严苛的要求，封装形式和封装技术也非常多，且在不断迭代当中。

笼统来讲，封装技术就是将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。

而集成电路则是将具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及布线全部集成在一小块硅片上，再封装在一个管壳内所形成的微型结构。

当今半导体工业大多数应用的都是基于硅（Si）和锗（Ge）的集成电路，硅（Si）和锗（Ge）也就是我们所说的第一代半导体材料。

随着终端市场需求的不断升级，如今半导体材料已经发展到了第三代，第四代也已在研究当中，虽然现在还未得到广泛应用，但对下游产业链的发展有着积极的导向作用。

第三代半导体材料的特性及应用

第一代半导体材料中的硅（Si）目前依然是市场上最主流的半导体材料，制程技术最为成熟，成本也最低；第二代半导体材料主要应用在射频、通讯及照明产业，市场份额相对较小。

第三代半导体材料具有宽禁带、高热导率、高发光效率、高电子密度、高迁移率、高饱和电子速度等特性。SiC的击穿电场强度高于Si一个数量级，饱和电子漂移速度是Si的2.5倍。

所以，第三代半导体材料更适用于制作高温、高频、抗辐射及大功率电子器件，在5G基站、快充、智能电网、新能源汽车、半导体激光器等领域大有可为。

第三代半导体材料的应用难点

No.1

成本高

SiC成本高昂，同等规格的SiC器件比硅器件单个管芯的价格要高3-5倍。尽管SiC在晶圆上的尺寸可以做到很小，平均下来可降低一定的成本，但总体来说还是更贵

由于GaN可在6寸、甚至8寸的Si衬底上实现工艺，成本相对更低，所以目前第三代半导体的主流材料还是GaN。

No.2

易碎

SiC是一种天然超晶格，十分易碎，制备难度相对较大。虽然目前SiC衬底制造技术已经达到8英寸水平，但要突破更大尺寸的生产，提高生产良率，依然是个难题。

在芯片制程中，材料易碎称为“破片“，主要由制程不稳定、材料不合格、制造用具不良等原因造成。

第三代半导体材料本身的易碎性我们无从改变，唯有提高技术水平和设备的柔性化程度，才能更好地避免“破片“、提高生产良率，推动第三代半导体材料的广泛应用。