影响半导体性能的贵金属的战略性作用
来源：EE Times Asia
日期：2026年5月1日
作者：井原泰隆（田中贵金属工业株式会社董事兼执行董事）
关联：贵金属在决定半导体性能中的战略作用
在半导体行业中，晶体管的小型化多年来一直支持性能的提高。但现在趋势正在发生巨大变化。随着人工智能和高性能计算 (HPC) 的快速发展，左右半导体性能的要素正在从单纯的微细化向“材料技术”转移重心。
根据半导体行业协会 (SIA) 的数据，2024年全球半导体营业收入达到6270亿美元，在人工智能，高性能计算，汽车电气化，工业数字化的背景下，到2030年将超过1兆美元。据预测。此外，IDC预计人工智能相关半导体需求将在2030年之前继续保持两位数增长，超大规模数据中心和边缘AI系统的扩展正在推动市场。此外，市场研究公司Omdia已将2026年半导体市场增长率预测大幅上调至62.7%。
这种增长不仅仅是增加产量。它正在改变设计理念本身。功率密度迅速增加，热设计余量缩小，特别是在汽车和工业应用中，对长寿命的需求也在增加。在这种情况下，贵金属，如金，银，钯，铂，铱，钌，不仅仅是辅助材料，它是影响器件性能实际可以提取多少的核心材料。
贵金属在半导体制造中的重要性
由于其优异的物理和化学性质，贵金属在半导体制造中发挥着独特的作用。
例如，黄金因其优异的耐腐蚀性、粘合可靠性和可加工性，是细间距连接和高可靠性封装的重要材料。另一方面，银是金属中导电性和导热性最高的，在芯片贴装和散热应用中发挥着重要作用。
此外，钯在硬度，导电性和耐氧化性之间具有优异的平衡，钌和铂在需要低电阻和高耐久性的先进工艺的薄膜形成领域中变得越来越重要。
随着半导体制造业的扩展，关于这些材料的采购、利用和高效回收视角变得越来越重要。 我们正处于一个需要物资管理的时代，不仅包括性能，还包括资源流通和供应稳定性。
AI时代所需的材料性能
Ihara指出，“随着AI和HPC的扩展，半导体设计的优先级从根本上发生了变化”。
“到目前为止，该行业一直专注于晶体管的小型化，但在AI和HPC中，如何从在恶劣的热和电环境下运行的高度集成器件中提取系统级性能是一项挑战”。
此外，“随着计算密度的提高，发热变得局部化，对供电的要求也越来越严格.。此外，包和互连级别的长期可靠性变得至关重要”。
在这些环境中，材料本身成为影响系统性能的因素。从芯片贴装材料和接合材料到薄膜、电镀层和测试材料，它们直接影响散热效率、电流稳定性和长期可靠性。尤其是在人工智能和高性能计算系统中，高负载条件会持续很长时间，因此在热应力下的电气和机械稳定性至关重要。
田中贵金属的材料技术为整个半导体制造过程提供支持。
随着器件结构日益复杂，材料技术的重要性也与日俱增。田中贵金属致力于研发兼具导电性、耐热性、耐腐蚀性和可靠性的贵金属材料。
自1885年成立以来，该公司已在贵金属行业深耕140余年，构建了涵盖采购、提纯、高纯度控制、材料设计和应用开发等广泛的技术基础。目前，该公司提供的材料产品组合涵盖半导体前端工艺、封装和测试工艺。
在前端工艺中，我们提供用于 CVD 和 ALD 薄膜沉积的高纯度贵金属前驱体、钌基材料以及用于制备低电阻、高耐久性薄膜的溅镀靶材。
在封装领域，该公司提供由金、金合金、银、铜和镀钯铜制成的键合丝，以及用于功率器件的厚膜铝线和铜带。此外，其贵金属电镀技术使其产品即使在高电流密度和热循环环境下也能保持耐腐蚀性、稳定的接触电阻和长期耐用性。
贵金属回收有助于可持续发展
随着半导体制造成为资源密集型产业，贵金属回收的作用正从“环境合规”转变为“保障业务连续性的关键要素”。此外，随着贵金属价格的持续波动，从成本控制和稳定供应的角度来看，提高材料利用效率和回收的重要性日益凸显。
田中贵金属建立了一个集回收、提纯和再产品化于一体的闭环系统。
Ihara 说："回收不仅仅是一项可持续发展措施。它是质量控制、供应安全和资源利用效率的重要机制，闭环材料循环已成为工业标准"。
这些努力支持下一代半导体和电力电子领域，并有助于促进贵金属的循环利用。
本文由田中贵金属翻译并发表，经 EE Times Asia 许可，基于 EE Times Asia 于 2026 年 5 月 1 日发表的文章。
本文发表于EE Times Asia，详情可在下面确认。
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