5G+集成电路发展为我国电子级硅微粉行业提供增长空间联瑞新材为龙头

2024-10-31 09:48

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一、行业相关概述

电子级硅微粉是一种高性能的非金属材料，是指选用优质天然石英为原料，经过特殊工艺处理加工而成的微粉。与普通硅微粉相比, 电子级硅微粉具有介电常数高、摩擦系数低、耐湿、填充量高、纯度高等优势,在集成电路、光电子器件等多个领域发挥着至关重要的作用。

电子级硅微粉主要特征

主要特征	相关概述
高纯度	电子级硅微粉具有极高的纯度，SiO₂含量通常超过 99.5%，甚至可以达到 99.99%以上。这一特性使其在高端领域应用中具有出色的稳定性和可靠性。例如在集成电路制造中，高纯度的硅微粉能确保芯片的性能稳定，减少杂质对电路的干扰。
热膨胀系数小	在温度变化时，体积变化较小，有利于保持产品的稳定性。比如在一些精密电子设备中，电子级硅微粉的这一特性可以确保设备在不同温度环境下仍能保持精准的工作状态。
高耐湿性	能够抵抗潮湿环境对材料性能的影响。在一些潮湿的工作环境中，如海洋工程、地下工程等领域，使用电子级硅微粉可以保证材料的性能不受潮湿环境的影响。
低放射性	保证了材料在电子、航天等敏感领域使用的安全性。在航天领域，对材料的放射性要求极高，电子级硅微粉的低放射性使其成为航天设备制造的理想材料。
耐温性好	能够在高温环境下保持稳定的性能。在一些高温工作的电子设备中，如发动机控制系统、高温传感器等，电子级硅微粉可以作为绝缘材料和填充材料，保证设备的正常运行。
耐酸碱腐蚀	电子级硅微粉的PH值呈中性或接近中性。这种中性的PH值有助于保持其在各种体系中的稳定性，避免与其他成分发生不必要的化学反应，不易被酸碱等化学物质侵蚀。在化工领域，电子级硅微粉可以作为耐腐蚀材料的填充剂，提高材料的耐腐蚀性能。
高绝缘性	电子级硅微粉之所以具有高绝缘性，主要归因于以下几个方面的因素。高纯度与低杂质含量：原料纯净，通常由天然石英（SiO₂）或熔融石英经多道工艺加工而成，这些原料本身具有较高的纯度。在加工过程中，通过破碎、球磨、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺，可以进一步去除原料中的杂质，提高硅微粉的纯度。这种高纯度意味着硅微粉中导电性杂质的含量极低，从而减少了电流泄漏的可能性。稳定的化学性质：硅微粉是一种无机非金属材料，其化学性质相对稳定，不易与其他物质发生化学反应，从而保持了其绝缘性能的稳定性。同时，电子级硅微粉具有良好的耐温性，能在较宽的温度范围内保持其物理和化学性质的稳定，这进一步保证了其绝缘性能的可靠性。优异的物理性能：硅微粉具有较高的电阻率，这是衡量材料绝缘性能的重要指标之一。高电阻率意味着材料对电流的阻碍作用大，电流难以通过，从而保证了其高绝缘性。此外，电子级硅微粉通常具有较低的吸湿性，这有助于防止因水分吸收而导致的导电性增加，进一步保持了其绝缘性能。
低膨胀性	在温度变化时，体积变化小，有利于保持产品的尺寸精度。在精密仪器制造中，电子级硅微粉的低膨胀性可以保证仪器的精度和稳定性。
细小粒度	粒度范围从微米级到纳米级，使得硅微粉具有较大的比表面积，增强了其与其他材料的相互作用能力。电子级硅微粉的粒度目数有多种，常见的有 600 目、1250 目、1500 目、5000 目等。

资料来源：公开资料整理，观研天下整理

电子级硅微粉按颗粒形貌可分为结晶、熔融、球形硅微粉，性能及价格则依次提高。结晶、熔融硅微粉在SEM下颗粒形貌为不规则角形，其中结晶硅微粉主要用在普通覆铜板和低端环氧塑封料中，对下游产品物理性能主要起改善作用，且价格低性价比高；熔融硅微粉相较结晶硅微粉优势在介电常数、介质损耗和低线性膨胀系数，应用领域更高端；球形粉整体性能更优，同时价格也最贵。

电子级硅微粉目前的生产工艺主要包括物理法、化学法、综合法。

物理法通过机械粉碎、球磨、气流磨等方式将天然石英砂或熔融石英粉碎成微米级或亚微米级的粉末。

化学法则通过化学反应制备硅微粉，包括气相法、液相法和固相法。其中气相法和液相法制备的硅微粉纯度高、粒度分布窄，但设备投资大、能耗高。

综合法则是结合物理法和化学法的优点，通过多个步骤制备硅微粉，以得到既纯度高又粒度分布窄的产品。

二、行业应用广泛，市场拥有广阔的发展前景

根据观研报告网发布的《中国电子级硅微粉行业现状深度分析与投资前景预测报告（2024-2031年）》显示，电子级硅微粉市场应用广泛，可广泛用于电子电路用覆铜板、芯片封装用环氧塑封料、电工绝缘材料、胶粘剂、陶瓷、涂料等领域，终端应用于消费电子、汽车工业、航空航天、风力发电、国防军工、化工工业等行业。预计随着上述下游市场的不断发展，我国电子级硅微粉有着广阔的发展空间。

1、5G驱动覆铜板需求，为电子级硅微粉提供增长空间

覆铜板（Copper Clad Laminate，CCL）是集成电路最主要的载体，其将玻璃纤维布等增强材料浸以树脂基体，一面或双面覆以铜箔并经热压而制成的一种电子基础材料。覆铜板制造环节所需材料较多，核心材料包括树脂、铜箔、玻璃纤维布、硅微粉。其中硅微粉作为一种填料，基于其熔点高、平均粒径微小、介电常数较低及高绝缘性的优势，被广泛应用于覆铜板行业。

覆铜板核心材料的作用及优势

材料	作用及优势
树脂	黏结性强，且拥有电气绝缘性、耐化学腐蚀性等优良性能
铜箔	具有导通电路的重要作用；
玻璃纤维布	是树脂的支撑材料起补强作用
硅微粉	作为一种填料，基于其熔点高、平均粒径微小、介电常数较低及高绝缘性的优势

资料来源：公开资料整理，观研天下整理

覆铜板下游通信、汽车和工业电子、计算和数据存储等终端市场需求整体保持增长态势，2023 年受疫情和宏观经济弱复苏影响，消费电子、工业电子需求较为疲软，汽车电子和 GPT 带动的 AI 服务器、超大规模集成系统需求表现仍强劲，2024 年半导体库存去化、终端市场需求修复预期加强，消费电子和存储有望迎来更为明显的反弹，其中受益于 AI 高速发展，承载 AI 的 PC 服务器需求有望加速回暖，AI 服务器、大规模集成系统、5G通信等或仍将是2024 年增速领先的终端领域。

预计随着 5G 通信、AIGC、云计算、汽车电子等领域技术升级和应用场景的拓宽，具备热稳定性、高机械强度、高频高速性能且符合环保要求的覆铜板需求呈现明显增长，高 Tg、无卤、高频、高速、封装载板等材料市场空间被打开。

例如5G时代下高频高速覆铜板更受青睐，对覆铜板基材提出更高性能要求，从而拉动电子级硅微粉行业发展。我国是全球首个基于独立组网模式规模建设 5G 网络的国家，从 2019 年我国 5G 正式商用以来，5G 网络正处于基础设施大规模建设期。截至2024年6月末，我国移动电话基站总数达1188万个，比上年末净增26.5万个。其中5G基站总数达391.7万个，比上年末净增54万个，占移动基站总数的33%。占比较一季度提高2.4个百分点。

数据来源：工信部，观研天下整理

5G宏基站架构从“BBU+RRU+天线”到“AAU+CU+DU”的变化会引起单基站PCB及覆铜板基材需求量的变化，5G宏基站内PCB价值量约为4G的3-4倍，单站PCB用量将大幅增加，此外，由于高频覆盖半径缩小，同等覆盖范围需更多基站，也带来PCB用量提升，5G微基站的建设投入规模会远高于4G时代。同时承载更大带宽流量所需的路由器、交换机、IDC等设备投资都会进一步加大，受此影响，PCB尤其是高端PCB产品市场需求量将大幅增加，并带动覆铜板行业发展。

高频高速覆铜板一般分为射频/微波用覆铜板（高频CCL）和高速数字用覆铜板（高速CCL），为了满足5G技术的要求，高频高速覆铜板要求具有低信号损失、轻量化、多功能化的特点，因此对基材提出了更高的要求，如低介电常数（Dk）、低介电损耗（Df）、低热膨胀系数（CTE）、高导热系数等。

熔融硅微粉和球形硅微粉表现出良好的介质损耗、介电常数、线性膨胀系数等性能，其性能与高频高速覆铜板的技术要求相匹配，是5G通讯用高频高速覆铜板的关键功能填料。

高频高速覆铜板应用拉动高端硅微粉需求，2025年国内覆铜板用硅微粉需求望达到35亿元，其中高频基材CCL用硅微粉市场规模有望达到11.1亿元。

2、集成电路行业发展拉动电子级硅微粉需求增长

硅微粉主要是环氧塑封料填充物。据了解，环氧塑封料是由环氧树脂为基体树脂，以高性能酚醛树脂为固化剂，加入硅微粉等为填料，以及添加多种助剂混配而成的塑封料，是电子产品中用来封装芯片的关键材料。目前常见的环氧塑封料的主要组成为硅微粉等填充料（70％～90％）、环氧树脂（18％以下）、固化剂（9％以下）、添加剂（3％~7%左右）。另外从下游环氧塑封料生产企业成本角度来看，以华海诚科为例，2021年其主要原材料中硅微粉采购金额占比达到26.7%，仅次于环氧树脂，是重要原材料。

数据来源：公开数据整理，观研天下整理

数据来源：华海诚科招股书，观研天下整理

环氧塑封料是集成电路封装测试的重要组成部分，其行业发展与集成电路保持良好的一致性。

集成电路是一种微型电子器件或部件，是指采用一定的工艺，将数以亿计的晶体管、三极管、二极管等半导体器件与电阻、电容、电感等基础电子元件连接并集成在小块基板上，然后封装在一个管壳内，成为具备复杂电路功能的一种微型电子器件或部件。

虽然我国集成电路产业虽然起步较晚，但近年来在市场需求拉动、政策支持、以及5G、AI、IoT、VR/AR、高性能运算等技术应用的不断推进下，产业规模迅速增长。数据显示，2023 年我国集成电路产业销售额达 12276.9 亿元，同比增长 2.3%。由此可见，集成电路行业的快速发展带动环氧塑封行业增长的同时，也拓展了电子级硅微粉需求空间。

数据来源：公开数据整理，观研天下整理

三、行业集中度高，联瑞新材为国内市场龙头企业

目前我国电子级硅微粉行业集中度较高，主要企业有联瑞新材、雅克科技、天马新材等。其中联瑞新材为国内市场龙头企业，其自主研发并生产的电子级球形二氧化硅微粉已获得“江苏精品”认证。

我国电子级硅微粉行业主要企业

主要特征	相关概述
联瑞新材	公司系国内电子级功能性粉体填料单项冠军，2019年于科创板上市。联瑞新材为国内规模领先的电子级功能粉体新材料企业，已经形成了以硅基氧化物、铝基氧化物为基础，多品类规模齐备的产品布局。公司拥有40余年无机非金属粉体填料相关技术及研发积累，被工信部认定为首批专精特新“小巨人”企业，并成功入选国家制造业单项冠军示范企业，2019年公司成功于科创板上市，成为专注电子级功能性粉体填料的上市企业。公司收入业绩整体保持稳健增长，具备充足成长动能。公司上市以来收入和业绩整体保持稳健增长，2019-2023年公司营业收入及归母净利润 CAGR分别为22.6%、23.5%，其中2022-2023年公司收入及业绩增速显著放缓，主要受消费电子等终端需求疲弱影响，且公司燃料动力成本上涨对盈利能力造成一定影响。但从23Q2开始，公司收入及业绩逐步改善，受益下游需求复苏及高端品占比提升，公司从23Q3开始单季收入规模连创新高，展现充足的成长动能。球形粉占收入比重50%以上，是公司核心盈利产品。公司主营业务分产品包括球形无机粉体、角形无机粉体、其他产品三类，2023年收入比重分别为51.9%、32.8%、15.3%，球形无机粉体是公司最主要收入和盈利来源，近几年毛利率也保持40%以上。
雅克科技	半导体材料平台型企业，子公司华飞电子多年专注硅微粉生产制造。公司成立于1997年，2010年登陆深交所，2016年相继收购华飞电子、韩国 UPCHEMICAL及成都科美特等企业，经过近些年快速发展，公司已经成为了涵盖电子材料、LNG保温绝热板材、阻燃剂等业务板块的平台型企业。公司子公司华飞电子始终深耕球形硅微粉等电子粉体开发生产，同时也早早开始球形氧化铝的生产研发，并取得了技术上的突破。截止2023年末，公司有球形硅微粉产能10500吨/年，中高端EMC球形封装材料产能4000吨/年，MUF用球形硅微粉3000吨/年，覆铜板用球形硅微粉2000吨/年， Low-α球形硅微粉1000吨/年，且产能利用率均保持100%。高端粉体稳步突破，新建2.4万吨产能进一步满足市场需求。2024年上半年公司CCL及球形氧化铝已实现突破并开始稳定供货，亚微米球硅开发完成，实现部分销售。2024年8月公司发布《关于投资建设“年产2.4万吨电子材料项目”的公告》，预计项目总投资8.97亿元，预计项目建成后，有望进一步丰富公司高端电子粉体品类，增加主力产品市场供应能力。
天马新材	国内领先精细氧化铝粉体制造企业，2022年于北交所上市。公司为高端精细氧化铝粉体供应商，通过多年深耕已经形成多品种氧化铝产品体系，终端应用涵盖消费电子、集成电路、半导体、新能源、电力工程、电子通讯、平板显示等多个战略新兴领域，且消费电子占比居多。公司被工信部认定为国家级专精特新“小巨人”企业以及“制造业单项冠军示范企业”等荣誉。2022年9月，公司于北交所上市。 Low-α球铝研发实现突破，放射性元素管控出色。2024年10月公司发布公告，披露Low-α射线球形氧化铝研发取得突破性进展，产品检测放射性元素铀（U）和钍（Th）含量均低于5ppb级别，经过进一步对粒度级配和晶体形貌的调整，目前公司已经掌握该产品核心技术，处于实验中试向产业过渡阶段。