重点!国内BCB光刻胶实现关键性突破,光引聚合技术破解成本直降50%!
来源: | 作者:admin | 发布时间: 2025-08-20 | 56 次浏览 | 分享到:
在半导体封装技术向高密度、高频化升级,以及5G/6G通信、AI算力需求爆发的背景下,材料性能正成为制约产业进阶的核心瓶颈。其中,苯并环丁烯(BCB)光刻胶凭借卓越的介电性能、热稳定性与工艺适配性,逐步成为突破瓶颈的关键材料。
在半导体封装技术向高密度、高频化升级,以及5G/6G通信、AI算力需求爆发的背景下,材料性能正成为制约产业进阶的核心瓶颈。其中,苯并环丁烯(BCB)光刻胶凭借卓越的介电性能、热稳定性与工艺适配性,逐步成为突破瓶颈的关键材料。而光引聚合技术的应用,更让BCB光刻胶在性能、成本与量产能力上形成独特优势,不仅加速其对传统PSPI材料的替代,更在高频高速领域开辟了新赛道,推动全球材料市场格局重塑。


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半导体封装领域:BCB加速替代PSPI


BCB光刻胶国产化的核心竞争力,很大程度上源于光引聚合技术的深度赋能。传统聚合技术往往面临反应效率低、产物纯度不足、工艺复杂等问题,而光引聚合通过预聚合后修饰的方式,实现了材料性能与生产效率的双重优化。
从性能角度看,光引聚合技术可精准控制BCB分子链的交联密度与分布,使其介电性能更趋优异:介电常数稳定在2.50-2.65,介电损耗低至0.0007,这一指标远优于介电常数3-4的PSPI。同时,光引聚合形成的分子结构赋予BCB更低的吸水率(0.23%)、更高的热稳定性(Tg>350℃,热分解温度>400℃),以及与硅、金属基底更匹配的热膨胀系数,从根本上解决了传统材料在高频、高温环境下的性能衰减问题。
BCB与PI、PSPI特性参数对比 

特性参数

BCB

PI

PSPI

介电常数

2.65-2.8

3-4

4-5

热膨胀

系数

20-30

ppm/

30-60

ppm/

40-70

ppm/

粗糙度

nm

μm

μm

溶解性

易溶

几乎不溶

高沸点溶剂

加工难度

160 

min

m.p.>300 

200 

10 min

附加值

76%

较低

较低

在工艺层面,光引聚合技术的优势更为显著。传统光刻胶需要高温引发聚合,而光引聚合不仅将固化时间大幅缩短,还降低了对设备的耐高温要求,使工艺流程更简单可控。此外,光引聚合的高反应效率提升了BCB光刻胶的产率,打破了此前 “量产难、成本高” 的行业痛点——相比传统技术,光引聚合BCB光刻胶的吨级量产成本直降50%以上,为其大规模应用扫清了价格障碍。
正如行业人士指出:“随着3D封装、系统级封装(SiP)等先进技术的普及,对绝缘材料的介电性能、热稳定性要求持续提升,BCB在该领域的替代进程将逐步加速,预计未来5年市场渗透率有望提升至30%以上。而光引聚合技术让BCB光刻胶从实验室材料走向工业化应用成为可能,其对性能的精准调控与对成本的优化,是推动BCB光刻胶替代传统材料的核心动力。”
图片来源于网络
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高频高速领域:BCB的 “性能-工艺” 双赢


在高频高速覆铜板领域,低介电常数(Dk)与低介电损耗(Df)是核心指标,直接决定5G基站、毫米波雷达、数据中心的信号传输效率。光引聚合 BCB在此领域展现出 “性能与工艺” 的双重碾压性优势。

从介电性能看,光引聚合BCB在1-20GHz下的Dk为2.50-2.65,Df为0.0007,与PTFE相当,远超聚苯醚(PPO,Df=0.001-0.007)、双马来酰胺(BMI,Df=0.0015-0.003)等材料。更重要的是,它弥补了PTFE的致命缺陷:PTFE热膨胀系数大、粘接性差,加工工艺复杂,而光引聚合BCB的热膨胀系数低、粘接性优异,且可通过光控反应灵活调整分子结构,与BMI、PPO等树脂共聚,进一步优化综合性能。

在产业化层面,光引聚合技术使BCB完美规避了传统碳氢树脂(如聚丁二烯体系)的弊端。聚丁二烯体系在制备中易流胶、耐老化性差,而光引聚合BCB的分子链结构更稳定,加工过程中几乎无流胶现象,且抗腐蚀性强,使用寿命延长3倍以上。同时,光引聚合的高反应效率降低了生产能耗,使BCB基覆铜板的生产成本较PTFE方案相差甚远,成为高频覆铜板厂商的性价比之选。

高频高速覆铜板用树脂介电性能

高频高速覆铜板用树脂

Dk (10GHz)

Df (10GHz)

聚四氟乙烯PTFE

2.1

0.0004

聚苯醚树脂PPO

2.45~2.5

0.001~0.007

双马来酰胺BMI

3.0~3.2

0.0015~0.003

碳氢树脂PCH

聚丁二烯体系[1]

2.64

0.0026

苯并环丁烯BCB[2]

2.35~2.60

0.0004~0.0007

[1]以美国 Rogers 公司(国际顶尖的覆铜板材料生产企业)的高端碳氢树脂产品RO4725JXRTM为例
[2]根据公开专利《一种高频低介电损耗的苯并环丁烯树脂及其制备方法与应用》

目前,行业龙头企业已开始布局:美国Rogers公司在高端碳氢树脂产品中引入BCB成分,而国内厂商也在5G基站用覆铜板中试点应用,反馈显示其信号传输效率显著提升,发热现象明显减少从材料性能和产业化来看,如果成本进一步降低,BCB将会是高频高速覆铜板树脂共聚的主流选择,也有极大可能成为碳氢树脂的主体树脂之一。

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市场破局:光引聚合BCB光刻胶的国产机遇


长期以来,BCB光刻胶市场被国外垄断,全球市场份额占比达99%,国内依赖进口,一直面临“卡脖子”问题。而光引聚合技术的突破,为国产BCB光刻胶实现“从0到1”的突破提供了契机。
当前,国内光引聚合BCB已具备四大核心优势:

Part.1

稀缺量产能力:作为国内首家吨级量产企业,打破国外产能垄断。

Part.2

成本优势:生产成本较进口产品低50%,盈利空间大,代理利润高

Part.3

服务响应:响应速度远超国外垄断企业,可根据客户需求定制化调整配方。

Part.4

政策红利:国产替代政策支持,加速进入头部半导体与高频高速供应链。

据市场研究机构预测,2025年全球BCB光刻胶年复合增长率12%,远超传统光刻胶行业6%的平均增速。其中,亚太地区贡献75%的需求,中国大陆作为全球最大半导体制造基地,年需求增长率预计达10%-15%。

目前光引聚合产品已通过国内头部民用企业和军工企业两年认证,2025年计划正式投产,2026年计划突破被制裁的高端芯片制造商,抢占替代市场,2027年计划覆盖国内80%份额,并进军中国台湾、韩国、越南等东南亚市场,实现全球化渗透。某券商电子行业分析师测算:"在半导体封装光刻胶领域,若BCB替代30%的PSPI市场,市场空间有望达到2~3亿美金;在高频覆铜板领域,若替代20%的碳氢树脂,市场规模将突破8亿元。"

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结语

|光引聚合技术引领材料革命

光引聚合BCB光刻胶的崛起,不仅是单一材料的技术突破,更标志着半导体与高频通信材料进入 “精准调控” 时代。其凭借介电性能、工艺适配性与成本优势,正在重塑半导体封装与覆铜板市场格局。随着国产替代进程加速与全球化布局推进,光引聚合BCB光刻胶有望成为中国半导体产业突破技术壁垒的关键抓手,为高端制造升级提供核心材料支撑。

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