低温固化PSPI技术突围，国产芯片封装告别“卡脖子”时代

电子发烧友网综合报道
传统聚酰亚胺（PI）材料的固化温度通常需要 300-350℃，这对设备、能耗和材料兼容性提出了严苛要求。而低温固化 PSPI（光敏聚酰亚胺）通过引入可光交联聚酰胺酯（pc-PAE）树脂和咪唑（IMZ）催化剂，将固化温度大幅降至230℃以下。
 
全球市场由日本东丽（Toray）、美国HDM等垄断，国内企业长期依赖进口，面临技术封锁与供应链风险。2023年全球PSPI市场规模约21亿元，预计2030年达120亿元，国产化率不足5%.
 
不过近期，明士新材料低温固化PSPI量产突破，性能上该材料固化温度降至250℃以下，分辨率达0.1μm，介电常数≤3.0（1MHz），满足28nm以下先进制程需求。
 
并且已应用于HBM3存储芯片封装、3D IC集成，支持板级封装方案，获国内头部封测厂验证。2025年Q1完成中试线建设，规划年产能5000吨，成本较进口产品低30%。
 
艾森股份的国内首条正性PSPI量产线落地，产品分辨率达3μm，通过中芯国际、长电科技认证，2024年获得晶圆厂首笔订单，打破东丽、HDM在正性材料领域的垄断。同时布局低温交联型PSPI，适用于2.5D/3D封装的TSV通孔绝缘层，2025年产能规划500吨/年。
 
此外，湖北鼎龙基于OLED显示用PSPI技术，开发半导体级低温固化配方，重点突破边缘光刻清晰度问题。并与长江存储联合开发3D NAND堆叠封装方案，目标2026年实现小批量供货。
 
常州强力新材聚焦光刻胶配套材料，开发低吸湿性PSPI前驱体，适配晶圆级封装，深圳瑞华泰通过PI薄膜改性技术，提升低温固化PSPI的耐热稳定性，Tg≥320℃。
 
国产低温PSPI渗透提速
 
从全球竞争格局看，2023 年全球PSPI市场规模约38亿元，东丽（34%）、HDM（28%）、富士胶片（15%）占据77%份额，主要供应高端芯片封装。
 
而中国市场规模为13亿元，国产化率不足15%，但在低温型领域快速提升，2024年明士新材料、艾森股份合计市占率达8%，预计2025年突破20%。
 
不过在一些核心领域中，国产PSPI正在快速渗透，例如在Fan-Out WLP中，低温PSPI作为 RDL 层材料，已应用于联发科5G芯片封装；在 Chiplet芯粒互连中，艾森股份PSPI实现2μm线宽，支撑2.5D集成。
 
显示领域中，京东方、TCL 采用明士新材料PSPI作为OLED像素定义层（PDL），在6.7英寸柔性屏上实现100nm级像素隔离，良率达98.5%。
 
功率器件中，斯达半导、士兰微使用强力新材PSPI作为IGBT绝缘层，耐受175℃高温长期运行，可靠性提升30%。
 
不过目前国产低温PSPI仍然遇到一些瓶颈，在规模化上，国际龙头单厂产能超2000吨/年，国内企业平均产能不足200吨，需加快吉瓦级产线建设。
 
而关键单体（如ODPA二酐）仍依赖进口，国产化率仅60%，需完善从“单体-树脂-胶液”的全链条布局。
 
小结
 
低温固化PSPI的国产替代不仅是材料技术的突破，更是半导体封装产业链自主化的关键一环。随着明士新材料、艾森股份等企业进入批量供应阶段，叠加政策扶持和下游需求爆发，国产低温PSPI有望在3-5年内实现从验证导入到规模应用的跨越，打破美日垄断格局，为中国先进封装、柔性电子等领域提供低温高效”的本土解决方案。未来，随着分辨率、耐温性等性能持续优化，低温固化PSPI将成为支撑国产芯片的重要材料基石。