摘要:目前,中國印制電路板產量已經上升至全球第一位,但陶瓷電路板產品技術水平尚有差距,產品制造技術和工藝水平有待進一步提高。與歐美、日本等國相比,中國陶瓷電路板企業在研發資金投入、科研人員培養以及熟練專業技術工種的基礎教育等環節尚存在一定差距。據統計,近年來我國陶瓷電路板行業市場規模不斷增長,截至2023年市場規模約為23.99億元,2015-2023年CAGR為19.1%。
一、定義及分類
陶瓷電路板是以陶瓷為基質材料,通過燒結、鉆孔、切割、蝕刻線路、以及表面處理工藝后形成的具有高導熱性能,絕緣性,氣密性的電路板,被廣泛應用到汽車電子、LED、集成電路封裝、通訊航空等領域。陶瓷基板種類多樣。根據陶瓷電路板的三維結構,可以分為平面陶瓷基板和多層陶瓷基板,LTCC、HTCC屬于多層陶瓷基板。平面陶瓷基板又可以進一步分為薄膜基板、厚膜基板、陶瓷覆銅基板等,其中陶瓷覆銅基板又可以分為DPC(直接鍍銅)、DBC(直接覆銅)、AMB(活性金屬釬焊)和LAM(激光活化金屬)。
二、行業政策
除了下游應用增長拉動以外,作為電子行業重要組成部分,陶瓷電路板產業影響了整個電子行業及終端產品,因此,國家亦出臺了一系列政策對陶瓷電路板行業進行大力扶持,為行業持續發展提供了良好的政策環境?!懂a業結構調整指導目錄(2024年本)》提出將“低溫共燒陶瓷(LTCC)、高溫共燒陶瓷(HTCC)及配套漿料和相關材料;陶瓷基板、陶瓷絕緣部件、電子陶瓷材料及部件”列為鼓勵類?!吨攸c新材料首批次應用示范指導目錄(2024年版)》提出將“高性能陶瓷基板、第三代功率半導體封裝用AMB陶瓷覆銅基板”列為先進基礎材料。
三、發展歷程
陶瓷材料早在1943年就已經由美國通用電氣研制成功,但我國陶瓷電路板在2000年之后才開始發展,2004年,中國八四二研究所正式研發出我國自己的陶瓷電路板,代表著我國正式突破陶瓷電路板的技術封鎖,擁有我國自主研發生產的陶瓷電路板。2012后,國內各大科研機構開始研究陶瓷電路板,加上國家對科研的大力支持,陶瓷電路板在國內不斷地打開市場,進入快速發展階段。
四、行業壁壘
1、技術壁壘
陶瓷電路板行業屬于技術密集型行業,其研發和生產需要電子、計算機、材料、化工等多領域學科知識,且陶瓷電路板產品種類多、工序較長、工藝技術復雜,需要具備成熟的生產技術和經驗豐富的人才,新進入者面臨較高的技術壁壘。隨著新一代信息技術的快速發展,下游需求必將更為多元化,技術含量更高,對陶瓷電路板行業廠商的研發水平、工藝水平等提出了更高的要求。
2、資金壁壘
陶瓷電路板行業工藝技術復雜、環節較多且定制化要求較高,前期需要大量資金投入用于購置設備、新建廠房及配套設施、采購原材料、聘用研發和生產人員等。同時,下游需求不斷更新升級,陶瓷電路板工藝技術難度逐漸提升,客戶需求更加多元化,市場競爭也更加激烈,陶瓷電路板廠商需要不斷增加研發投入和設備購置投入,提高產品品質,提升自身核心競爭力。
另外,陶瓷電路板行業生產過程中污染物產生較多,隨著國家環保要求的提高,陶瓷電路板行業廠商環保投入較大。因此,陶瓷電路板行業廠商不僅需要大量前期投入,發展過程中也需要持續的資金投入,新進入者面臨較高資金壁壘。
3、客戶壁壘
陶瓷電路板品質決定著應用產品的性能,因此下游客戶一般會選擇技術實力強、具有品牌效應的陶瓷電路板廠商。下游客戶,尤其是優質的大型客戶在選擇陶瓷電路板廠商時,一般會采用嚴格的供應商資質認證程序,對供應商的工藝能力、產品品質、質量控制、安全生產、環保等多方面進行考核,考核期一般為1-2年,一旦陶瓷電路板廠商成為下游客戶的供應商,雙方一般會形成較為穩定的長期合作關系,客戶黏性較強。因此,新進入者面臨較高的客戶壁壘。
4、人才壁壘
陶瓷電路板行業專業性很強,技術和研發人員不僅需要具備一定的電子、光學、通信、材料、工業設計、化工、機械等專業知識,還需要對產品應用、工藝流程、設備改進等深刻理解和熟悉。由于專業人才的培養周期較長,大部分中小企業難以招聘或培養高端人才。陶瓷電路板行業對新進入者提出了較高的人才要求,從而構成了陶瓷電路板行業的人才壁壘。
5、資質壁壘
由于陶瓷電路板材料的質量直接影響下游終端設備的質量水平,因此,大型企業對陶瓷電路板生產廠家實行了嚴格的質量認證。同時,出口產品還需要符合進口國的相關質量認證,如歐盟RoHS認證、日本PSE認證、美國UL認證等。只有獲得相關質量認證的企業方可成為下游大型企業的供應商,從而對陶瓷電路板新進入企業形成資質壁壘。
五、產業鏈
1、行業產業鏈分析
陶瓷電路板行業的上游行業主要涉及氧化鋁、氮化鋁、陶瓷粉料等產業,上游產業鏈的原材料供給規模、材料價格、工藝水平對陶瓷電路板行業存在重大影響。陶瓷電路板行業的下游行業為集成電路封裝、LED、汽車電子、航天航空及軍用電子組件等行業。下游市場的規模發展為陶瓷電路板行業創造了可觀的新增市場容量,同時下游產業的結構升級,有助于陶瓷電路板行業技術進步。
2、行業領先企業分析
(1)賽創電氣(銅陵)有限公司
賽創電氣(銅陵)有限公司成立于2017年,為山東國瓷功能材料股份有限公司全資子公司。賽創電氣主營產品主要為陶瓷基板、激光光通信基板、激光雷達陶瓷基板、射頻等領域,在新規劃業務和技術儲備方面處于大陸領先地位。目前,國瓷材料通過自主研發攻克了高端氧化鋁粉體-基片、氮化鋁粉體-基片的核心技術并實現量產,氮化硅粉體和基片已實現中試量產,收購完成后,國瓷材料將實現從粉體、基片到基板的產業鏈布局,提升產業鏈各環節產品技術、質量和技術迭代能力。
(2)博敏電子股份有限公司
博敏電子股份有限公司作為國內稀有的已實現量產的陶瓷襯板生產商,目前國內AMB陶瓷基板產能相對較小,產品主要依賴進口。據統計,公司AMB產能規模在國內排名第二?;诤娇蘸教?、軌道交通領域積累的客戶和制造經驗,掌握了薄膜和DPC陶瓷襯板制作能力,進而擴展功率器件中AMB陶瓷襯板業務。公司目前已利用獨立自主的釬焊料,全面掌握燒結、圖形蝕刻到表面處理全工藝流程并在國內率先產業化,在空洞率、冷沖擊可靠性測試、覆銅能力、表面處理能力、成本和產能方面擁有明顯的領先優勢。據統計,截至2023年前三季度博敏電子營業收入為22.81億元,同比增長2.49%,歸屬凈利潤為0.57億元,同比下降56.4%。
六、行業現狀
目前,中國印制電路板產量已經上升至全球第一位,但陶瓷電路板產品技術水平尚有差距,產品制造技術和工藝水平有待進一步提高。與歐美、日本等國相比,中國陶瓷電路板企業在研發資金投入、科研人員培養以及熟練專業技術工種的基礎教育等環節尚存在一定差距。因此,我國陶瓷電路板企業必須加大對研發、人力等的持續投入與培養方可推動行業的進一步發展壯大。據統計,近年來我國陶瓷電路板行業市場規模不斷增長,截至2023年市場規模約為23.99億元,2015-2023年CAGR為19.1%。
七、發展因素
1、有利因素
(1)政策支持
陶瓷基板憑借其優異的熱性能、微波性能、力學性能以及可靠性高等優點,在高頻開關電源、半導體、IGBT、LD、LED、CPV、VCSEL封裝中的應用起到重要作用,包含高端陶瓷基板的電子元器件模組被廣泛應用于移動通信、計算機、家用電器及汽車電子等終端領域。近年來我國不斷出臺相關行業政策,促進陶瓷電路板行業發展?!懂a業結構調整指導目錄(2024年本)》提出將“低溫共燒陶瓷(LTCC)、高溫共燒陶瓷(HTCC)及配套漿料和相關材料;陶瓷基板、陶瓷絕緣部件、電子陶瓷材料及部件”列為鼓勵類?!吨攸c新材料首批次應用示范指導目錄(2024年版)》提出將“高性能陶瓷基板、第三代功率半導體封裝用AMB陶瓷覆銅基板”列為先進基礎材料。
(2)下游市場前景廣闊
陶瓷電路板應用于電子電力模塊、航天航空宇航器、醫療器械、LED功率器件、制冷設備、IGBT模塊、光伏系統、太陽能設備、光模塊、通訊產品、智能消費電子等行業,下游應用領域廣泛行業發展前景良好。
(3)高端產品國產化需求迫切
在部分高端陶瓷電路板產品,國內廠商受制于核心原材料性能或工藝的因素,仍然需要通過進口國外產品來滿足需求。近年來部分發達國家加強了技術的封鎖和產品的出口,為保證原材料供應的及時、安全和可靠,國內下游客戶對國產化供給提出了要求。
2、不利因素
(1)勞動力成本不斷提高
近年來,隨著經濟高速發展、人口素質提高、勞動年齡人口減少,我國人口紅利逐漸消失,勞動力成本不斷提高,為陶瓷電路板企業的用工和經營增加了壓力。另一方面,由于我國環保意識和監管的加強,陶瓷電路板企業在污染物處理等環保方面的支出也不斷增長,增加了企業經營成本。
(2)產品集中在中低端
我國陶瓷電路板產品主要集中于具有成本優勢的中低端產品,在高端產品領域與國外先進水平仍有差距。國內大部分陶瓷電路板企業在研發投入、人員培養等環節較為薄弱,企業長期發展缺少必要的積淀,難以形成核心競爭力,導致與國外先進廠商之間形成較大差距。
(3)原材料價格波動影響
陶瓷電路板行業的上游行業主要涉及氧化鋁、氮化鋁、陶瓷粉料等資源類產業。受需求拉動及通貨膨脹等因素影響,部分有色金屬和化工材料的價格走高,對陶瓷電路板行業的產品成本構成一定的壓力。
八、競爭格局
全球陶瓷基板市場競爭激烈。日本是全球最大的陶瓷基板生產市場,核心廠商包括,村田、京瓷和丸和。歐洲是第二大生產市場,核心廠商是羅杰斯,在全球排名第三。而目前國內企業市場占比較低。國內先進結構陶瓷產業分布來看,主要集中在廣東、江蘇、山東以及湖南、浙江、江西、河南、河北、遼寧等地,其中廣東、江蘇、山東三省的結構陶瓷集中度高,在技術和產品方面具有競爭力。而陶瓷基板相關生產企業主要集中于廣東、江蘇、浙江等地區。目前我國陶瓷電路板行業領先企業主要有賽創電氣(銅陵)有限公司、潮州三環(集團)股份有限公司、博敏電子股份有限公司、江蘇省宜興電子器件總廠有限公司與福建閩航電子有限公司等。
九、行業趨勢
陶瓷電路板具有導熱系數更多、線膨脹系數更匹配、陶瓷膜層更牢固、阻力更低、基板可鍛性好、應用溫度高、絕緣性能好、頻率損耗高、組裝密度高、無有機成分、耐宇宙射線、航天穩定性高、使用壽命長等優點。我國陶瓷電路板行業發展趨勢主要體現在電子元件采用陶瓷電路板,是許多行業的較佳選擇與陶瓷電路板不同FR-4板,銷售市場的主要用途不斷發展兩個方面。
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