先进封装越来越成为半导体产业发展至关重要的环节,而封装材料则是限制先进封装的命门所在。
PSPI,全称光敏性聚酰亚胺,是一种兼具聚酰亚胺优良物理化学性能与光敏特性的高分子材料。它在紫外光等辐射下可发生结构变化并溶解,能用于制作精密图案,主要应用于半导体制造、晶圆级封装、PCB板制造等领域,作为绝缘层、介电层或保护层。可以说,每一部智能手机、每一台AI服务器、每一块折叠屏里,都有它的身影。
在半导体制造中,PSPI可以充当绝缘层和介电层,防止芯片中不同层之间的电气信号互相干扰;也可以作为保护层,在刻蚀或离子注入等工序中保护晶圆表面不受损害。最难得的是,它把“光刻胶”的感光能力和“聚酰亚胺”的永久保护功能合二为一。传统工艺中,工程师需要先涂光刻胶、曝光、显影、刻蚀,然后再涂聚酰亚胺做保护——工序繁琐。而PSPI“一次成型”,大大缩短了生产流程,提高了效率。
2025年全球PSPI市场规模约为9.09亿美元,预计到2032年将达到37.05亿美元,年均复合增长率高达22.23%。多家研究机构的预测虽有差异——有的认为2024年市场为6.96亿美元,2031年将达31.82亿美元;有的预测2025年为6.62亿美元,2031年达26.55亿美元——但年复合增长率普遍在22%到27%之间,指向同一个结论,这是一个高速增长的赛道。
中国市场尤为引人注目。2023年,中国半导体晶圆制造用PSPI光刻胶市场为7.97亿元,封装用PSPI光刻胶市场为3.96亿元。有报告预测,2025年全球PSPI光刻胶市场规模将突破35亿美元,中国占比高达42%,成为全球最大的单一市场。
为什么增长这么快?AI芯片是最大的需求来源。随着AI算力需求井喷,先进封装技术(如2.5D/3D封装、Chiplet)快速发展,对PSPI的需求持续攀升。2025年5月,日本旭化成公司甚至因为“AI算力需求增长过快,产能无法及时匹配”而不得不对PSPI材料实施限供。一个材料能被“卖断货”,足以说明它的战略价值。
另一个增长引擎是柔性显示。AMOLED(主动矩阵有机发光二极体)显示是中国新型显示的重要方向,预计2026年市场规模将突破3500亿元。PSPI在AMOLED中扮演着“双重角色”——既是图案化的光刻胶,也是不可或缺的功能层(如像素定义层)。从刚性屏到折叠屏、卷曲屏,PSPI的用量和价值都在不断提升。
PSPI的市场虽然诱人,但技术和产业化门槛极高。
目前,全球PSPI市场高度集中,前五大厂商占据约97%的市场份额。主要玩家集中在日本——东丽(Toray)、富士胶片电子材料(Fujifilm Electronic Materials)、HD Microsystems、旭化成(Asahi Kasei)等。日本一家的市场份额就高达约88%。换句话说,全球几乎九成的PSPI都来自日本。
这种垄断局面的背后,是极高的技术壁垒。PSPI的制造涉及高分子合成、光敏剂配方、纯化工艺等多学科交叉,任何一个环节出问题都会影响最终产品的性能。国内企业在光敏二酐单体纯化技术上虽然已突破至99.99%,但在高分辨率光引发剂领域,进口依赖度仍高达65%。从研发到通过晶圆厂的严苛验证,再到实现稳定量产,往往需要数年时间。
不过,2025年旭化成限供事件成了中国PSPI产业的“催化剂”,让国内半导体产业链深刻认识到:PSPI这样的关键材料,不能永远依赖进口。
鼎龙股份的武汉本部200吨/年PSPI产线已稳定运行,仙桃产业园1000吨/年的二期扩产项目已于2024年投产。瑞联新材投资7500万元建设PSPI产业化项目,预计年产200吨。奥来德的子公司已启动OLED显示用关键功能材料项目,重点布局PSPI等材料,达产后将形成年产能2000吨、年产值10亿元的规模。八亿时空通过子公司布局年产200吨PSPI的项目。明士新材料一期产能已达20吨/年,二期计划2026年底达到500吨/年。
在技术层面,国产PSPI也在不断突破。艾森股份的低温PSPI已获客户订单,分辨率达3μm;波米科技的分辨率更是达到0.1μm,介电常数≤3.0。2025年,主流PSPI光刻胶分辨率已提升至12nm线宽,热稳定性达450℃以上。国内头部封测企业华天科技正积极与多家国产供应商开展深度协同验证,将国产PSPI从产业初期推向深度量产。
当然,差距依然存在。半导体封装用PSPI产品大多仍处于研发和验证阶段,极少数企业实现了供货。从实验室到量产线,从验证通过到大规模替代,还有很长的路要走。
因此,PSPI,这个藏在芯片和屏幕背后的材料,正在见证并推动着一场深刻的产业变革。从AI算力到折叠手机,从晶圆级封装到面板级封装,它的身影无处不在。全球产能仅约4000吨,毛利率却高达55%至75%——这组数据本身就在诉说着它的稀缺与价值。