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联瑞新材四十年磨一剑 让中国“超微小球”从浦南走向世界

编者按:今年2月,习近平总书记在民营企业座谈会上强调:“新时代新征程民营经济发展前景广阔、大有可为,广大民营企业和民营企业家大显身手正当其时。”时隔不久,总书记在参加十四届全国人大三次会议江苏代表团审议时再次强调:“要全面落实民营企业座谈会精神,一视同仁对待各种所有制企业,持续优化营商环境。”在生机涌动的春天里,港城民营企业更加坚定了勇立潮头的发展信心,吹响了进一步加快发展的号角。为充分展示全市民营经济发展成果,反映港城民营企业抢抓发展机遇推动高质量发展的积极探索和成功经验,营造尊商重企良好环境,即日起,本报推出《港城民企“新”力量》专栏,敬请关注。

这个春天,DeepSeek大模型掀起热潮,算力级芯片需求呈井喷之势。

江苏联瑞新材料股份有限公司,这家从海州区浦南镇成长起来的企业,在功能性无机非金属粉体材料领域默默深耕了四十年的企业,正在以“填料艺术家”的角色融入全球高端算力芯片制造产业链。它用近千种规格的功能性无机非金属粉体材料产品,为集成电路产业编织起一张坚实的材料保障网。

如今,联瑞新材的产品已经被广泛应用于高性能服务器、高速通信、消费电子、汽车电子等重点领域,其年产量已达十几万吨,市场占有率跃居国内市场首位,并在全球市场占得一席之地。

球形二氧化硅,这小小的颗粒,直径仅有头发丝的百分之一,甚至更小,却在芯片制造的庞大版图中,直接影响集成电路的稳定性、机械强度和信号传输效率等性能。特别是球形二氧化硅因较好的流动性和填充率,被誉为芯片封装“黄金材料”。超纯、超细且球形完美的硅微粉,就像为芯片量身定制的坚固铠甲,能让其附着的集成电路封装远离空洞、开裂、膨胀等困扰,保障其稳定运行。

曾经,我国芯片封装领域对电子级硅微粉,尤其是球形二氧化硅的进口依赖严重。国外供应商的垄断,让产品价格一路飙升,供货周期也很漫长。

2000年,刚接手企业的李晓冬,怀揣着对行业的敏锐洞察,踏上了异国他乡的考察之旅。这次考察,让他看到了高端硅微粉市场的广阔前景,也坚定了联瑞新材突破技术瓶颈的决心。曾经连续三年,联瑞新材将超过30%的销售收入投入研发和技改中,成功实现从投料到产品出厂的全程自动化。同时,联瑞新材积极与高校院所合作,做强科研攻坚团队,全力研发球形二氧化硅的工艺技术和核心生产设备。

2010年,联瑞新材成功通过江苏省重大科技成果转化项目“大规模集成电路封装及IC基板用球形硅微粉产业化”的鉴定,这标志联瑞新材打破了国外对球形二氧化硅的技术垄断。

走进浦南镇的联瑞新材工厂,笔者亲眼见证了神奇的材料变形记。工人们先用机器把天然水晶般的石英石分选出来,经过打碎、清洗、精细研磨等工序,最终得到像面粉一样细腻的二氧化硅粉末(专业名称为结晶硅微粉)。为了让这些“小颗粒”更好用,工人们还特意把它们的棱角磨圆,变成了表面圆溜溜的升级版硅微粉。

但这还不是最精彩的!这些圆角硅粉还要经历一场“高温变形秀”。经过粉碎筛选后,它们被送进超高温炉子(1600至2000℃),瞬间融化成液态。这时候就像小水滴遇到荷叶,在表面张力作用下自然收缩成一个个完美的小圆球。经过这番蜕变,最终得到的球形硅微粉就像微型弹珠,不仅体积更小,用起来更顺滑,还能承受更大压力,是集成电路封装重要材料。

听起来是不是有点简单,但要把直径仅有头发丝百分之一的硅微粉,一颗颗烧制成完美的球形,并且保证它们互不粘连,是一项极其艰巨的任务。

李晓冬打了个比方:“先进封装就像拼积木,如果要在固定的面积内拼接更多的积木,并且要控制整体高度,那么单位空间内积木的密度就会增加,对于材料的尺寸、稳定性要求也就更为严格,并且积木会产生热量,这样高的密度,对于整体的散热要求也会提高。”

在高性能芯片、高频高速基板等对电子级填料性能要求极高的领域,电子填料需具备更小的粒径、更低的放射性含量、更低介电损耗、高导热性等性能,以满足下游市场对于低传输损耗、低传输延时、高可靠性等要求。

以芯片为例,若想充分发挥其功能,离不开集成电路封装这一关键环节。“集成电路封装,宛如搭建一座宏伟的大厦,而球形硅微粉就是那不可或缺的优质‘沙子’,能让这座大厦的结构坚如磐石,性能出类拔萃。”李晓冬形象地比喻道,“这就好比建筑工人在砌墙时,对沙子的选择至关重要。粗细搭配恰到好处的沙子,才能砌出稳固的墙体。沙子太粗,墙体就会出现空洞;沙子过细,墙体的强度就难以保证。同理,芯片封装企业急需流动性好、高填充率的电子填料,为芯片保驾护航。”

如今,联瑞新材的球形二氧化硅已经能满足当前先进芯片制备技术的需求,实现了全球主流封装企业供货的全覆盖。

联瑞新材的脚步并未停歇。李晓冬深知,打破技术垄断只是万里长征的第一步。第一代产品解决的是从无到有的问题,第二代聚焦产品质量的提升和生产控制的优化,第三代则致力于实现产业化、智能化的飞跃。随着客户需求和应用场景的不断变化,联瑞新材不断推陈出新,开发出多款性能卓越的硅微粉产品。从颗粒形貌的角形、球形,到颗粒大小的微米级、亚微米级、纳米级,联瑞新材的产品体系日益丰富,形成了以硅基氧化物、铝基氧化物为基础,多品类规格齐备的产品布局,满足了不同客户的多样化需求。

在全球芯片迈向小型化的今天,超大规模集成电路对封装材料提出了近乎苛刻的要求,不仅要超细超纯,更要球形完美。联瑞新材的硅微粉凭借其卓越的性能,成功满足先进封装需求,真正做到了耐高温、精准无瑕、万颗不粘连,并构建了功能性无机非金属粉体材料多品类的全工艺制备体系。

为满足算力芯片封装的更高需求,一座全新的工厂将于今年四季度在浦南镇厂区投产。“联瑞新材拥有独立自主的系统化知识产权,生产的高端球形二氧化硅产品,在球形度、球化率与磁性异物等关键指标上均达到了国际先进水平。”李晓冬感叹,“从浦南出发,走向世界的联瑞新材,将继续在粉体材料和超微颗粒领域继续爬升高度、拓展宽度,和客户同向而行。”


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