一、行業(yè)相關(guān)概述
電子級硅微粉是一種高性能的非金屬材料，是指選用優(yōu)質(zhì)天然石英為原料，經(jīng)過(guò)特殊工藝處理加工而成的微粉。與普通硅微粉相比, 電子級硅微粉具有介電常數高、摩擦系數低、耐濕、填充量高、純度高等優(yōu)勢,在集成電路、光電子器件等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。
電子級硅微粉主要特征
| 主要特征 | 相關(guān)概述 |
| 高純度 | 電子級硅微粉具有極高的純度，SiO?含量通常超過(guò) 99.5%，甚至可以達到 99.99%以上。這一特性使其在高端領(lǐng)域應用中具有出色的穩定性和可靠性。例如在集成電路制造中，高純度的硅微粉能確保芯片的性能穩定，減少雜質(zhì)對電路的干擾。 |
| 熱膨脹系數小 | 在溫度變化時(shí)，體積變化較小，有利于保持產(chǎn)品的穩定性。比如在一些精密電子設備中，電子級硅微粉的這一特性可以確保設備在不同溫度環(huán)境下仍能保持精準的工作狀態(tài)。 |
| 高耐濕性 | 能夠抵抗潮濕環(huán)境對材料性能的影響。在一些潮濕的工作環(huán)境中，如海洋工程、地下工程等領(lǐng)域，使用電子級硅微粉可以保證材料的性能不受潮濕環(huán)境的影響。 |
| 低放射性 | 保證了材料在電子、航天等敏感領(lǐng)域使用的安全性。在航天領(lǐng)域，對材料的放射性要求極高，電子級硅微粉的低放射性使其成為航天設備制造的理想材料。 |
| 耐溫性好 | 能夠在高溫環(huán)境下保持穩定的性能。在一些高溫工作的電子設備中，如發(fā)動(dòng)機控制系統、高溫傳感器等，電子級硅微粉可以作為絕緣材料和填充材料，保證設備的正常運行。 |
| 耐酸堿腐蝕 | 電子級硅微粉的PH值呈中性或接近中性。這種中性的PH值有助于保持其在各種體系中的穩定性，避免與其他成分發(fā)生不必要的化學(xué)反應，不易被酸堿等化學(xué)物質(zhì)侵蝕。在化工領(lǐng)域，電子級硅微粉可以作為耐腐蝕材料的填充劑，提高材料的耐腐蝕性能。 |
| 高絕緣性 | 電子級硅微粉之所以具有高絕緣性，主要歸因于以下幾個(gè)方面的因素。高純度與低雜質(zhì)含量：原料純凈，通常由天然石英（SiO?）或熔融石英經(jīng)多道工藝加工而成，這些原料本身具有較高的純度。在加工過(guò)程中，通過(guò)破碎、球磨、浮選、酸洗提純、高純水處理等多道工藝，可以進(jìn)一步去除原料中的雜質(zhì)，提高硅微粉的純度。這種高純度意味著(zhù)硅微粉中導電性雜質(zhì)的含量極低，從而減少了電流泄漏的可能性。穩定的化學(xué)性質(zhì)：硅微粉是一種無(wú)機非金屬材料，其化學(xué)性質(zhì)相對穩定，不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應，從而保持了其絕緣性能的穩定性。同時(shí)，電子級硅微粉具有良好的耐溫性，能在較寬的溫度范圍內保持其物理和化學(xué)性質(zhì)的穩定，這進(jìn)一步保證了其絕緣性能的可靠性。優(yōu)異的物理性能：硅微粉具有較高的電阻率，這是衡量材料絕緣性能的重要指標之一。高電阻率意味著(zhù)材料對電流的阻礙作用大，電流難以通過(guò)，從而保證了其高絕緣性。此外，電子級硅微粉通常具有較低的吸濕性，這有助于防止因水分吸收而導致的導電性增加，進(jìn)一步保持了其絕緣性能。 |
| 低膨脹性 | 在溫度變化時(shí)，體積變化小，有利于保持產(chǎn)品的尺寸精度。在精密儀器制造中，電子級硅微粉的低膨脹性可以保證儀器的精度和穩定性。 |
| 細小粒度 | 粒度范圍從微米級到納米級，使得硅微粉具有較大的比表面積，增強了其與其他材料的相互作用能力。電子級硅微粉的粒度目數有多種，常見(jiàn)的有 600 目、1250 目、1500 目、5000 目等。 |
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電子級硅微粉按顆粒形貌可分為結晶、熔融、球形硅微粉，性能及價(jià)格則依次提高。結晶、熔融硅微粉在SEM下顆粒形貌為不規則角形，其中結晶硅微粉主要用在普通覆銅板和低端環(huán)氧塑封料中，對下游產(chǎn)品物理性能主要起改善作用，且價(jià)格低性?xún)r(jià)比高；熔融硅微粉相較結晶硅微粉優(yōu)勢在介電常數、介質(zhì)損耗和低線(xiàn)性膨脹系數，應用領(lǐng)域更高端；球形粉整體性能更優(yōu)，同時(shí)價(jià)格也最貴。
電子級硅微粉目前的生產(chǎn)工藝主要包括物理法、化學(xué)法、綜合法。
物理法通過(guò)機械粉碎、球磨、氣流磨等方式將天然石英砂或熔融石英粉碎成微米級或亞微米級的粉末。
化學(xué)法則通過(guò)化學(xué)反應制備硅微粉，包括氣相法、液相法和固相法。其中氣相法和液相法制備的硅微粉純度高、粒度分布窄，但設備投資大、能耗高。
綜合法則是結合物理法和化學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)多個(gè)步驟制備硅微粉，以得到既純度高又粒度分布窄的產(chǎn)品。
二、行業(yè)應用廣泛，市場(chǎng)擁有廣闊的發(fā)展前景
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國電子級硅微粉行業(yè)現狀深度分析與投資前景預測報告（2024-2031年）》顯示，電子級硅微粉市場(chǎng)應用廣泛，可廣泛用于電子電路用覆銅板、芯片封裝用環(huán)氧塑封料、電工絕緣材料、膠粘劑、陶瓷、涂料等領(lǐng)域，終端應用于消費電子、汽車(chē)工業(yè)、航空航天、風(fēng)力發(fā)電、國防軍工、化工工業(yè)等行業(yè)。預計隨著(zhù)上述下游市場(chǎng)的不斷發(fā)展，我國電子級硅微粉有著(zhù)廣闊的發(fā)展空間。
1、5G驅動(dòng)覆銅板需求，為電子級硅微粉提供增長(cháng)空間
覆銅板（Copper Clad Laminate，CCL）是集成電路最主要的載體，其將玻璃纖維布等增強材料浸以樹(shù)脂基體，一面或雙面覆以銅箔并經(jīng)熱壓而制成的一種電子基礎材料。覆銅板制造環(huán)節所需材料較多，核心材料包括樹(shù)脂、銅箔、玻璃纖維布、硅微粉。其中硅微粉作為一種填料，基于其熔點(diǎn)高、平均粒徑微小、介電常數較低及高絕緣性的優(yōu)勢，被廣泛應用于覆銅板行業(yè)。
覆銅板核心材料的作用及優(yōu)勢
| 材料 | 作用及優(yōu)勢 |
| 樹(shù)脂 | 黏結性強，且擁有電氣絕緣性、耐化學(xué)腐蝕性等優(yōu)良性能 |
| 銅箔 | 具有導通電路的重要作用； |
| 玻璃纖維布 | 是樹(shù)脂的支撐材料起補強作用 |
| 硅微粉 | 作為一種填料，基于其熔點(diǎn)高、平均粒徑微小、介電常數較低及高絕緣性的優(yōu)勢 |
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覆銅板下游通信、汽車(chē)和工業(yè)電子、計算和數據存儲等終端市場(chǎng)需求整體保持增長(cháng)態(tài)勢，2023 年受疫情和宏觀(guān)經(jīng)濟弱復蘇 影響，消費電子、工業(yè)電子需求較為疲軟，汽車(chē)電子和 GPT 帶動(dòng)的 AI 服務(wù)器、超大規模集成系統需求表現仍強勁，2024 年半導體庫存去化、終端市場(chǎng)需求修復預期加強，消費電子和存儲有望迎來(lái)更為明顯的反彈，其中受益于 AI 高速發(fā)展，承 載 AI 的 PC 服務(wù)器需求有望加速回暖，AI 服務(wù)器、大規模集成系統、5G通信等或仍將是2024 年增速領(lǐng)先的終端領(lǐng)域。
預計隨著(zhù) 5G 通信、AIGC、云計算、汽車(chē)電子等領(lǐng)域技術(shù)升級和應用場(chǎng)景的拓寬，具備熱穩定性、高機械強度、高頻高速性能 且符合環(huán)保要求的覆銅板需求呈現明顯增長(cháng)，高 Tg、無(wú)鹵、高頻、高速、封裝載板等材料市場(chǎng)空間被打開(kāi)。
例如5G時(shí)代下高頻高速覆銅板更受青睞，對覆銅板基材提出更高性能要求，從而拉動(dòng)電子級硅微粉行業(yè)發(fā)展。我國是全球首個(gè)基于獨立組網(wǎng)模式規模建設 5G 網(wǎng)絡(luò )的國家，從 2019 年我國 5G 正式商用以來(lái)，5G 網(wǎng)絡(luò )正處于基礎設施大規模建設期。截至2024年6月末，我國移動(dòng)電話(huà)基站總數達1188萬(wàn)個(gè)，比上年末凈增26.5萬(wàn)個(gè)。其中5G基站總數達391.7萬(wàn)個(gè)，比上年末凈增54萬(wàn)個(gè)，占移動(dòng)基站總數的33%。占比較一季度提高2.4個(gè)百分點(diǎn)。
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5G宏基站架構從“BBU+RRU+天線(xiàn)”到“AAU+CU+DU”的變化會(huì )引起單基站PCB及覆銅板基材需求量的變化，5G宏基站內PCB價(jià)值量約為4G的3-4倍，單站PCB用量將大幅增加，此外，由于高頻覆蓋半徑縮小，同等覆蓋范圍需更多基站，也帶來(lái)PCB用量提升，5G微基站的建設投入規模會(huì )遠高于4G時(shí)代。同時(shí)承載更大帶寬流量所需的路由器、交換機、IDC等設備投資都會(huì )進(jìn)一步加大，受此影響，PCB尤其是高端PCB產(chǎn)品市場(chǎng)需求量將大幅增加，并帶動(dòng)覆銅板行業(yè)發(fā)展。
高頻高速覆銅板一般分為射頻/微波用覆銅板（高頻CCL）和高速數字用覆銅板（高速CCL），為了滿(mǎn)足5G技術(shù)的要求，高頻高速覆銅板要求具有低信號損失、輕量化、多功能化的特點(diǎn)，因此對基材提出了更高的要求，如低介電常數（Dk）、低介電損耗（Df）、低熱膨脹系數（CTE）、高導熱系數等。
熔融硅微粉和球形硅微粉表現出良好的介質(zhì)損耗、介電常數、線(xiàn)性膨脹系數等性能，其性能與高頻高速覆銅板的技術(shù)要求相匹配，是5G通訊用高頻高速覆銅板的關(guān)鍵功能填料。
高頻高速覆銅板應用拉動(dòng)高端硅微粉需求，2025年國內覆銅板用硅微粉需求望達到35億元，其中高頻基材CCL用硅微粉市場(chǎng)規模有望達到11.1億元。
2、集成電路行業(yè)發(fā)展拉動(dòng)電子級硅微粉需求增長(cháng)
硅微粉主要是環(huán)氧塑封料填充物。據了解，環(huán)氧塑封料是由環(huán)氧樹(shù)脂為基體樹(shù)脂，以高性能酚醛樹(shù)脂為固化劑，加入硅微粉等為填料，以及添加多種助劑混配而成的塑封料，是電子產(chǎn)品中用來(lái)封裝芯片的關(guān)鍵材料。目前常見(jiàn)的環(huán)氧塑封料的主要組成為硅微粉等填充料（70％～90％）、環(huán)氧樹(shù)脂（18％以下）、固化劑（9％以下）、添加劑（3％~7%左右）。另外從下游環(huán)氧塑封料生產(chǎn)企業(yè)成本角度來(lái)看，以華海誠科為例，2021年其主要原材料中硅微粉采購金額占比達到26.7%，僅次于環(huán)氧樹(shù)脂，是重要原材料。
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環(huán)氧塑封料是集成電路封裝測試的重要組成部分，其行業(yè)發(fā)展與集成電路保持良好的一致性。
集成電路是一種微型電子器件或部件，是指采用一定的工藝，將數以?xún)|計的晶體管、三極管、二極管等半導體器件與電阻、電容、電感等基礎電子元件連接并集成在小塊基板上，然后封裝在一個(gè)管殼內，成為具備復雜電路功能的一種微型電子器件或部件。
雖然我國集成電路產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚，但近年來(lái)在市場(chǎng)需求拉動(dòng)、政策支持、以及5G、AI、IoT、VR/AR、高性能運算等技術(shù)應用的不斷推進(jìn)下，產(chǎn)業(yè)規模迅速增長(cháng)。數據顯示，2023 年我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額達 12276.9 億元，同比增長(cháng) 2.3%。由此可見(jiàn)，集成電路行業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)環(huán)氧塑封行業(yè)增長(cháng)的同時(shí)，也拓展了電子級硅微粉需求空間。
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三、行業(yè)集中度高，聯(lián)瑞新材為國內市場(chǎng)龍頭企業(yè)
目前我國電子級硅微粉行業(yè)集中度較高，主要企業(yè)有聯(lián)瑞新材、雅克科技、天馬新材等。其中聯(lián)瑞新材為國內市場(chǎng)龍頭企業(yè)，其自主研發(fā)并生產(chǎn)的電子級球形二氧化硅微粉已獲得“江蘇精品”認證。
我國電子級硅微粉行業(yè)主要企業(yè)
| 主要特征 | 相關(guān)概述 |
| 聯(lián)瑞新材 | 公司系國內電子級功能性粉體填料單項冠軍，2019年于科創(chuàng )板上市。聯(lián)瑞新材為國內規模領(lǐng)先的電子級功能粉體新材料企業(yè)，已經(jīng)形成了以硅基 氧化物、鋁基氧化物為基礎，多品類(lèi)規模齊備的產(chǎn)品布局。公司擁有40余年無(wú)機非金屬粉體填料相關(guān)技術(shù)及研發(fā)積累，被工信部認定為首批專(zhuān)精 特新“小巨人”企業(yè)，并成功入選國家制造業(yè)單項冠軍示范企業(yè)，2019年公司成功于科創(chuàng )板上市，成為專(zhuān)注電子級功能性粉體填料的上市企業(yè)。公司收入業(yè)績(jì)整體保持穩健增長(cháng)，具備充足成長(cháng)動(dòng)能。公司上市以來(lái)收入和業(yè)績(jì)整體保持穩健增長(cháng)，2019-2023年公司營(yíng)業(yè)收入及歸母凈利潤 CAGR分別為22.6%、23.5%，其中2022-2023年公司收入及業(yè)績(jì)增速顯著(zhù)放緩，主要受消費電子等終端需求疲弱影響，且公司燃料動(dòng)力成本上漲對 盈利能力造成一定影響。但從23Q2開(kāi)始，公司收入及業(yè)績(jì)逐步改善，受益下游需求復蘇及高端品占比提升，公司從23Q3開(kāi)始單季收入規模連創(chuàng )新 高，展現充足的成長(cháng)動(dòng)能。 球形粉占收入比重50%以上，是公司核心盈利產(chǎn)品。公司主營(yíng)業(yè)務(wù)分產(chǎn)品包括球形無(wú)機粉體、角形無(wú)機粉體、其他產(chǎn)品三類(lèi)，2023年收入比重分 別為51.9%、32.8%、15.3%，球形無(wú)機粉體是公司最主要收入和盈利來(lái)源，近幾年毛利率也保持40%以上。 |
| 雅克科技 | 半導體材料平臺型企業(yè)，子公司華飛電子多年專(zhuān)注硅微粉生產(chǎn)制造。公司成立于1997年，2010年登陸深交所，2016年相繼收購華飛電子、韓國 UPCHEMICAL及成都科美特等企業(yè)，經(jīng)過(guò)近些年快速發(fā)展，公司已經(jīng)成為了涵蓋電子材料、LNG保溫絕熱板材、阻燃劑等業(yè)務(wù)板塊的平臺型企業(yè)。 公司子公司華飛電子始終深耕球形硅微粉等電子粉體開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，同時(shí)也早早開(kāi)始球形氧化鋁的生產(chǎn)研發(fā)，并取得了技術(shù)上的突破。截止2023年末， 公司有球形硅微粉產(chǎn)能10500噸/年，中高端EMC球形封裝材料產(chǎn)能4000噸/年，MUF用球形硅微粉3000噸/年，覆銅板用球形硅微粉2000噸/年， Low-α球形硅微粉1000噸/年，且產(chǎn)能利用率均保持100%。高端粉體穩步突破，新建2.4萬(wàn)噸產(chǎn)能進(jìn)一步滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。2024年上半年公司CCL及球形氧化鋁已實(shí)現突破并開(kāi)始穩定供貨，亞微米球硅開(kāi)發(fā)完 成，實(shí)現部分銷(xiāo)售。2024年8月公司發(fā)布《關(guān)于投資建設“年產(chǎn)2.4萬(wàn)噸電子材料項目”的公告》，預計項目總投資8.97億元，預計項目建成后， 有望進(jìn)一步豐富公司高端電子粉體品類(lèi)，增加主力產(chǎn)品市場(chǎng)供應能力。 |
| 天馬新材 | 國內領(lǐng)先精細氧化鋁粉體制造企業(yè)，2022年于北交所上市。公司為高端精細氧化鋁粉體供應商，通過(guò)多年深耕已經(jīng)形成多品種氧化鋁產(chǎn)品體系， 終端應用涵蓋消費電子、集成電路、半導體、新能源、電力工程、電子通訊、平板顯示等多個(gè)戰略新興領(lǐng)域，且消費電子占比居多。公司被工信 部認定為國家級專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)以及“制造業(yè)單項冠軍示范企業(yè)”等榮譽(yù)。2022年9月，公司于北交所上市。 Low-α球鋁研發(fā)實(shí)現突破，放射性元素管控出色。2024年10月公司發(fā)布公告，披露Low-α射線(xiàn)球形氧化鋁研發(fā)取得突破性進(jìn)展，產(chǎn)品檢測放射性 元素鈾（U）和釷（Th）含量均低于5ppb級別，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步對粒度級配和晶體形貌的調整，目前公司已經(jīng)掌握該產(chǎn)品核心技術(shù)，處于實(shí)驗中試向 產(chǎn)業(yè)過(guò)渡階段。 |
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