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智能手机里的“港城之材”


(□ 周莹 连工信)在刚刚举行的APEC峰会上,一部小米手机被作为礼物送给韩国领导,中国手机再次引发了走向世界的热潮。

当港城人羡慕深圳等一线城市为中国手机走向世界作出的贡献时,人们并不知道,连云港也深度嵌入中国手机的产业链,展现出“港城制造”的“新力”。

“壳”的奥秘

在国内某知名手机品牌折叠屏手机中,藏着“等重价格比黄金贵3倍”的港城产品———航天级聚酰亚胺纤维材料。

上世纪50年代,为了发射东方红一号卫星,我国的科学家曾经在实验室中研发成功这款材料。然而因为其价格居高不下,其工业领域的应用始终推进缓慢。

为了解决这个难题,各地的技术人员与企业紧密合作,持续推进聚酰亚胺纤维制备技术研发,连云港奥神新材料就是其中参与者之一。2010年,江苏奥神集团与东华大学合作完成聚酰亚胺纤维制备中试研究,这意味着我市全面融入这种材料研发历程。如今,我市企业生产的聚酰亚胺纤维已经被应用于国内顶尖手机企业的高端折叠屏手机中。

聚酰亚胺纤维为何能成为手机折叠屏不可或缺的材料?原来,聚酰亚胺纤维材料具有耐高温、耐化学腐蚀、高强度及优异电绝缘性能,尤其具有低介电损耗的特性,作为手机等消费电子壳体基材可实现超薄、轻量化设计,同时保证折叠时的柔韧性和耐用性。

用一组数字说明港城材料是“真材实料”。在国内某手机品牌使用的聚酰亚胺纤维材料作为壳体基材,有效地支撑显示层和电路,还可以承受数十万次弯曲,实现超薄化。

在采访中,港城多家高性能纤维材料企业纷纷表示,正在进行手机端应用的背板碳纤维、芳纶等复合材料开发,为中国手机“壳”挑起千斤担,让其更加“坚硬耐用”

“芯”的神奇

与成熟制程的汽车等芯片不同,手机使用的芯片更加高端。然而,在这个过程中,一种特殊的材料不可或缺,就是硅。

作为中国知名的硅材料城市,连云港完成了硅从一粒普通的沙子到纳米级芯片制备必需材料的嬗变,让硅实现了极致提纯。

因为天工造物,连云港成为国内重要的硅材料产地之一。然而,有原料并不意味着你可以同当前全球国家竞争最激烈的“芯片”搭界,因为它需要的是经过极其精细加工的高纯度硅。

在连云港硅材料生产工厂,这一切都在悄无声息地进行。工作人员将高品质的石英砂与碳在电弧炉中反应,得到纯度超高的硅。

这一过程并不容易,工作人员需要通过破碎机、振动筛等设备将原矿破碎至合适粒度,并筛除杂质。随后用洗砂机等设备去除表面黏土、薄膜铁等杂质,并通过水力分级脱泥。随后,工作人员还需要通过设备去除石英砂中含有的赤铁矿、磁铁矿等含铁杂质,并通过浮选机配合药剂(如捕收剂、起泡剂)分离长石、云母等非磁性杂质。当然,在这个过程中,工作人员需要使用盐酸、氢氟酸等混合酸液溶解金属杂质(如Fe、Al),需严格控制酸浓度及废液处理以降低污染风险。最后,工作人员还需要通过焙烧—水淬工艺,利用热应力使石英内部产生裂纹,便于后续杂质去除。

这些过程完成后,他们会得到冶金级硅,并通过后续生产变为多晶硅、单晶硅棒,并最终变为厚度不足1毫米的晶圆片。

目前,东海的石英股份是国内唯一掌握6N级(纯度99.9999%)合成石英砂规模化量产技术的企业,其技术、产能和市场份额均达到国际一流水平。机构分析师介绍,目前全球仅美国的尤尼明(现科维亚)、挪威的TQC和东海的石英股份3家企业具备半导体级高纯石英砂规模化量产能力。2025年石英股份半导体砂产能有望达1.2万吨,覆盖国内60%高端需求。

“封装”的能力

港城企业华海诚科实现先进封装关键材料环氧塑封料和底填胶自主布局、联瑞新材突破电子级球形硅微粉技术垄断,这些港城企业共同夯实了国产芯片封装产业链的基础。

港城企业生产的环氧塑封料主要是用于半导体器件的封装,它通过精密包埋芯片,为芯片构筑起具备绝缘、耐湿、耐压及高效导热功能的防护体,是保障芯片稳定运行的核心材料。

今年早些时候,港城两家环氧模塑封材料企业华海诚科与衡所华威宣布强强联手。早前,他们分居国内环氧塑封料出货量第二、第一位,随着双方强强联手,年销量突破25000吨,这意味着港城企业年销售量跃居全球第二。

据机构分析师介绍,港城企业已成为我国高端芯片封装材料的重要供应商,其龙头企业专注于环氧塑封料的研发与生产。目前,相关产品已通过国内头部企业认证,产品具有高导热、低应力等卓越特性,完美契合目前国内先进封装要求,能够有效应对高集成度芯片在散热与信号干扰方面的挑战,是实现多层芯片可靠堆叠、保障信号传输完整与散热路径畅通的关键材料。


总值班: 曹银生     编辑: 陶莎     

来源: 连云港发布

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