半导体与航空级环氧树脂作为支撑高端制造的关键基础材料,其性能需满足高纯度、低介电损耗、耐高温、低应力等严苛要求,当前国内高端市场进口依存度仍超65%,核心领域国产替代率不足30%,日本DIC、美国亨斯迈等国际巨头长期占据主导地位。这一困境源于技术壁垒、产业链协同不足、标准认证缺失等多重制约,破局需构建“技术攻坚—产业链协同—政策护航—市场验证”的四维发力体系,通过精准突破核心瓶颈、打通产业循环堵点,推动国产材料从“可用”向“好用”升级,实现高端领域自主可控。

一、技术攻坚:聚焦分子设计与工艺升级,突破性能瓶颈
高端环氧树脂的核心差距在于分子结构调控与精细化制备工艺,需以应用需求为导向,从基础研发层面实现关键突破。在分子设计环节,推广“分子有序设计”等创新策略,通过有机分子模板诱导树脂形成有序堆叠结构,同时引入刚性联苯单元优化分子骨架,兼顾导热性与绝缘性,如西安建大团队研发的新型环氧灌封料,热导率提升60%以上,200℃高温下体积电阻仍保持10¹⁵ Ω·cm级别,玻璃化转变温度达247℃,可适配第三代半导体高结温需求。针对航空领域,重点开发缩水甘油胺型、脂环族等高性能体系,提升耐温性至250℃以上,匹配碳纤维复合材料主承力构件的使用要求,华东理工大学联合企业研发的MERICAN 3768环氧树脂已通过上飞公司验证,技术指标比肩国际同类产品。
工艺升级需聚焦纯度提升与批次稳定性控制,突破电子级原料提纯瓶颈。在合成环节,采用精馏、膜分离等先进提纯技术,将电子级产品纯度提升至ppb级,离子杂质含量控制在0.1ppm以下,满足半导体先进封装对低α射线的严苛要求;在规模化生产中,搭建自动化连续生产线,通过精准控温与闭环监测,解决批次间性能波动问题,烟台东化2万吨脂环族环氧树脂装置的投产,已实现工业级、精馏级、电子级全系列产品覆盖,核心指标达国际先进水平。同时,强化添加剂协同创新,开发专用固化剂、偶联剂等配套助剂,提升材料界面结合性能与长期稳定性,形成“树脂—助剂—应用”的技术闭环。
二、产业链协同:构建产学研用一体化平台,打通转化堵点
高端材料的产业化离不开上下游协同,需打破“研发—生产—应用”的信息壁垒,形成产业链联动机制。上游层面,推动高纯度双酚A、环氧氯丙烷等原料国产化,重点突破电子级原料提纯工艺,降低对进口原料的依赖,避免“材料国产化、原料仍卡脖子”的困境。中游层面,鼓励材料企业与科研院所共建联合实验室,如华东理工大学与华昌聚合物联合攻关航空级液体成型树脂,快速将实验室成果转化为中试产品,缩短技术迭代周期。下游层面,建立“材料企业—封装厂/主机厂”联合验证机制,推动国产材料提前介入芯片先进封装、航空复合材料构件的设计环节,针对性优化产品性能,宏昌电子的环氧模塑料已成功导入长电科技Fan-Out封装产线,实现小批量供货。
搭建产业链公共服务平台,整合测试验证资源,降低企业研发成本。重点建设高等级材料性能检测中心,配备介电常数测试、高温老化试验等专业设备,提供从分子结构到应用性能的全链条检测服务;建立共享中试基地,为中小企业提供规模化验证支撑,助力技术成果快速落地。同时,推动上下游企业共建标准体系,由龙头企业牵头制定《功率半导体用高性能环氧灌封材料技术规范》等行业标准,统一性能指标与测试方法,提升国产材料的市场认可度。

三、政策护航:精准施策降低替代风险,强化创新激励
政策支持需聚焦“研发端激励”与“应用端牵引”,构建全生命周期保障体系。在研发环节,加大专项资金投入,将高端环氧树脂纳入国家重点研发计划,对企业研发费用实施175%加计扣除,支持建设国家级创新平台,突破分子设计、提纯工艺等“卡脖子”技术。在产业化环节,对首条万吨级高性能生产线给予投资补贴,鼓励企业通过技术改造提升产能,同时落实绿色制造政策,对低VOC、可回收型产品给予税收优惠,契合双碳目标要求。
应用端推行“首批次应用保险补偿”机制,降低下游企业使用国产材料的风险。将低应力、高纯度环氧封装树脂纳入重点新材料首批次应用示范目录,对采用国产材料的企业给予最高30%的保费补贴,推动封测厂、航空制造企业主动开展替代验证。针对国际贸易技术壁垒,建立碳足迹认证服务体系,帮助企业满足欧盟CBAM机制要求,同时推动国内标准与国际接轨,加快UL、TÜV等国际认证对接,提升国产材料全球竞争力。
四、市场验证:以细分领域突破带动全面替代,构建良性循环
国产替代需遵循“先易后难、分步推进”的路径,从细分场景切入积累业绩,逐步拓展至核心领域。在半导体领域,优先突破功率器件封装、LED封装等中端场景,再向Fan-Out、3D IC等先进封装领域渗透,利用国内封测产能优势,扩大国产材料使用规模,降低单位成本;在航空领域,从无人机、低空飞行器等非主承力构件入手,逐步向C919等大飞机的次承力、主承力构件升级,通过长期服役验证积累可靠性数据。
鼓励龙头企业发挥引领作用,通过产业链整合提升竞争力。支持材料企业与下游龙头开展股权合作,建立长期稳定的供应关系,保障产品迭代与应用需求同步;推动企业国际化布局,通过海外设厂或技术合作,规避贸易壁垒,拓展全球市场。同时,依托国内庞大的高端制造需求,打造“需求—研发—生产”的正向循环,随着国内先进封装产能快速扩张,预计2030年国内先进封装用环氧树脂市场贡献率将提升至42%,为国产替代提供广阔空间。

半导体与航空级环氧树脂国产替代是一项系统工程,需兼顾短期突破与长期布局。通过技术创新筑牢核心能力,以产业链协同打通转化堵点,靠政策支持降低替代门槛,用市场验证积累发展动能,才能逐步打破国际垄断,实现高端材料自主可控,为半导体、航空航天等战略产业高质量发展提供坚实支撑。









