AI熱潮不僅帶來了電力危機，也造成了半導體材料產能不足問題。
據業界消息，日本化工巨頭旭化成（Asahi Kasei）對其客戶發出通知，因該公司產能無法跟上市場需求，將對部分客戶斷供先進封裝技術所需的關鍵耗材光敏聚酰亞胺（PSPI）。據業界人士消息，此次旭化成做出這個決定是因為，AI技術的高速發展，使得算力需求快速增長，對先進封裝的需求也暴增，同步帶動了PSPI的市場需求，該公司產能無法及時跟上市場需求。
那什么是光敏聚酰亞胺？它在先進封裝技術中又扮演怎樣的角色呢？光敏聚酰亞胺聚酰亞胺（PI）家族中的高端功能材料，通過在聚酰亞胺分子骨架中引入光敏基團（如肉桂酸酯、馬來酰亞胺等），使其兼具PI的優異性能與光刻膠的感光特性。
PSPI分類及其特性
光敏聚酰亞胺可分為正性和負性兩種類型。正性PSPI在紫外光照射后可溶解于顯影劑，而負性PSPI在光照后交聯變得不溶。正性PSPI相較于負性PSPI在光刻時容易去除曝光區域，減少污染引起的錯誤，并提供高分辨率的圖案，是未來PSPI的發展趨勢。
PSPI具有的獨特結構使其具有光敏性與光刻能力、低溫固化技術，以及低介電常數、高熱穩定性（耐溫≥300℃）、低熱膨脹系數（2-5ppm/℃）和化學抗性的那個特性，同時通過分子設計還可進一步優化其性能。
PSPI對先進封裝技術的重要性
它對于先進封裝技術的重要性體現在以下幾個方面：一是保障高密度互連與信號完整性。在5G通信、AI芯片等高頻高速場景中，信號延遲與介電常數直接相關。光敏聚酰亞胺具有的低介電常數，可顯著降低信號傳輸損耗。此外，PSPI通過光刻工藝可實現微米級線寬的精細圖案化，同時耐受多次金屬化工藝的高溫（如250℃回流焊）。例如，在2.5D封裝中，PSPI作為層間介質材料，可完成TSV（硅通孔）絕緣層和微凸塊下填充，解決芯粒間互連的熱匹配難題。
二是提升熱管理和可靠性。光敏聚酰亞胺的熱膨脹系數（CTE）可通過配方調整至2-5ppm/℃，與硅芯片的3ppm/℃）和金屬引線框架的16ppm/℃兼容，可有效緩解不同材料間的熱應力，減少封裝開裂風險。例如，在Fan-Out封裝中，PSPI緩沖層可將芯片與塑封料之間的應力降低40%以上。此外，傳統塑封材料在150℃以上就易老化，而PSPI可在250℃下仍保持穩定，適用于汽車電子、工業控制等高溫場景。
三是為實現柔性封裝與三維集成提供核心支撐。因為，PSPI薄膜具有優異的柔韌性（彎曲半徑<50μm）和耐折性（>10?次彎折），可作為柔性印刷電路板的基材，支持可穿戴設備、柔性顯示等應用。在Chiplet互連中，PSPI通過低溫固化技術可實現TSV（硅通孔）絕緣層和微凸塊下填充，支持異質集成。
四是簡化工藝和優化成本。PSPI無需額外光刻膠層，直接通過光刻和顯影形成圖案，減少了涂膠、顯影、去膠等步驟，顯著降低工藝復雜度和成本。另外，PSPI的低溫固化（200-250℃）大幅降低能耗，同時擴大材料兼容性。
業界指出，目前沒有任何材料能夠全面替代PSPI在所有先進封裝中的性能。
PSPI市場發展
受益于先進封裝行業的蓬勃發展，據統計，2021年全球光敏聚酰亞胺行業市場規模為3.51億美元，2023年增長至5.28億美元，預計到2029年全球光敏聚酰亞胺市場規模將達到20.32億美元，2021-2029年CAGR為24.54%。
目前，PSPI的生產技術與市場主要由美國及日本企業所掌控和壟斷，全球PSPI生產企業主要包括美國杜邦公司、日本東麗株式會社、?日本旭化成公司等企業。
如果日本旭化成斷供部分PSPI，將導致先進封裝產能供給受限，不僅會給先進封裝廠商帶來營收影響，也會對全球AI產業的發展產生負面影響。
加速國產替代
國內PSPI行業起步較晚，且由于PSPI研發及量產壁壘較高等因素，產業呈現進口依賴度高、產業規模小、且產品多集中在中低端領域等特點。如果發生如旭化成這樣的突然斷供，將對產業發展產生重大影響。加速PSPI的過程替代進程已刻不容緩。
近年來，國家相關部門也先后發布了關于電子材料、高性能纖維及復合材料、高端功能性樹脂部署的相關政策，如《產業結構調整指導目錄（2024年本）》將“石化化工-樹脂：電子級聚酰亞胺等特種工程塑料生產以及共混改性、合金化技術開發和應用”列為鼓勵類。《工業戰略性新興產業分類目錄（2023）》將“高分子光、電、磁材料制造-其他合成材料制造-光敏樹脂材料（集成電路、印刷線路板制作及電子器件等）”列為戰略性新興產業重點產品。
近幾年，國內的PSPI相關企業也獲得了長足發展。據統計，2011-2024年，京東方科技集團所申請的PSPI專利數量為138項，大幅領先國內外其他企業申請人。同時，國內多家企業已經掌握了光敏聚酰亞胺產品的生產技術，并開始批量生產，逐漸融入下游客戶的供應鏈體系。如波米科技開發的PSPI產品各類指標均達到或超過了國際同類產品水平，突破了日美企業的技術壟斷，實現了PSPI光刻膠核心技術可控。
寫在最后
AI算力的不斷增長，讓產業鏈供需失衡的問題越發突出。PSPI雖是先進封裝技術背后的“隱形英雄”，卻也是支撐AI芯片實現高密度互連、三維集成的核心材料。
旭化成的斷供危機，不僅影響AI產業的發展，也凸顯了材料自主創新在高端制造中的戰略價值。從國家政策將電子級聚酰亞胺列為鼓勵發展的戰略性材料，到波米科技、京東方等企業在專利技術與量產能力上的突破，相信國產PSPI的替代之路也將越走越順，為AI技術的未來發展奠定扎實基礎。
END
