DOPO改性环氧树脂产业发展行动计划

DOPO改性环氧树脂产业发展行动计划

鼓励大型工业企业、重点行业企业通过剥离软件业务、整合行业软件力量，培育骨干软件企业。支持软件和信息技术服务企业开展兼并重组和专业化、体系化整合。鼓励大企业开放创新资源，建设双创平台，向中小企业提供开发环境和科研基础设施，推动大中小企业深度协同。支持中小型软件企业深耕特定行业、领域，形成具有市场竞争力的专用产品，实现专业化、特色化发展。截至2020年底，制造业重点领域企业数字化研发设计工具普及率、关键工序数控化率分别达到73．0%、52．1%，工业互联网平台（工业互联网操作系统）快速发展，建成具有一定影响力的工业互联网平台近100个，设备连接数量超过7000万，工业APP数量突破35万个，有力推动制造业转型升级。涌现出一批面向教育、金融、能源、医疗、交通等领域典型应用场景的软件产品和解决方案，企业软件化进程持续加快，上云企业数量超百万家，软件信息服务消费在信息消费中占比超过50%。特别是在新冠肺炎疫情期间，健康码、远程办公、协同研发等软件创新应用，有力支撑疫情防控和复工复产。与此同时，我国软件和信息技术服务业高质量发展仍面临诸多挑战：一是产业链供应链脆弱，产品处于价值链中低端，产业链供应链存在断裂风险。二是产业基础薄弱，关键核心技术存在短板，原始创新和协同创新能力亟需加强。三是软件与各领域融合应用的广度和深度需进一步深化，企业软件化能力较弱，制约数字化发展进程。四是产业生态国际竞争力亟待提升，企业小散弱，产业结构需进一步优化。五是发展环境仍需完善，重硬轻软现象依然严重，软件价值失衡尚未得到根本性扭转，软件人才供需矛盾突出，知识产权保护需要进一步加强。电子树脂行业上下游关系（一）电子树脂上游行业上游行业为主要原材料，包括双酚A、四溴双酚A、环氧氯丙烷、基础液态环氧树脂等，功能性助剂包括MDI、DOPO等，溶剂包括丙酮及丁酮等，主要原材料多为大宗商品，价格随市场变动而变化。基础液态环氧树脂是一种高分子聚合物，可广泛应用于电子电气、涂料、复合材料等行业，其主要原材料为环氧氯丙烷和双酚A；双酚A是一种有机化合物，由原油炼化深加工而成，环氧氯丙烷的主要原料丙烯来自原油裂解，因此，双酚A、环氧氯丙烷、基础液态环氧树脂均间接受到原油价格的影响。原材料价格还受到市场供求的影响。2017下半年我国环保政策持续推进，部分企业产能受到限制，原材料市场销售价格持续波动上升，2020年上半年由于新冠肺炎疫情因素的影响，市场价格出现了一定程度下滑，进入2021年后由于市场需求增加以及国内外相关生产装置停产、原料价格上涨等因素，市场价格波动上升。为提高覆铜板阻燃性、耐湿热性、结构强度等性能参数，行业主要采购四溴双酚A、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、DOPO含磷单体等功能性助剂，并经过后续深加工以提升树脂性能。2017年全球多套MDI装置运行不正常，供应减少导致MDI市场销售价格持续波动上升，随着产能恢复后市场价格逐渐回落，2020年得益于中国疫情控制得力以及下游市场需求增加，MDI价格持续波动上升。电子树脂以溶剂型为主，产成品需要使用溶剂稀释后向下游覆铜板生产企业销售。丙酮及丁酮市场价格主要受到国际原油价格波动、我国贸易政策以及市场供需因素影响。（二）电子树脂下游行业本行业下游是覆铜板行业，间接应用于印制电路板行业，终端应用领域广泛，包括不限于计算机、消费电子、汽车电子、通讯设备等电子行业。本行业与下游行业关系紧密：从成本占比来说，电子树脂占覆铜板生产成本的比重约为20-25%，在当前迅速发展的高速高频覆铜板中，电子树脂所占的成本比重将进一步提高，因此，电子树脂是下游行业的重要原材料；从功能作用来说，电子树脂是覆铜板三大组成材料中唯一可设计的有机物，电子树脂的性能特点对覆铜板的性能、品质、加工性等起着关键性作用；从发展趋势来说，终端应用行业的发展方向（如小型化、智能化）衍生出对覆铜板、PCB性能的需求（如轻薄化、线路高密度化），传导至本行业，带动本行业在技术、工艺和市场方面的快速发展。开源重塑软件发展新生态当前，开源已覆盖软件开发的全域场景，正在构建新的软件技术创新体系，引领新一代信息技术创新发展，全球97%的软件开发者和99%的企业使用开源软件，基础软件、工业软件、新兴平台软件大多基于开源，开源软件已经成为软件产业创新源泉和标准件库。同时，开源开辟了产业竞争新赛道，基于全球开发者众研众用众创的开源生态正加速形成。电子树脂行业进入壁垒（一）电子树脂行业技术与工艺壁垒电子树脂行业属于技术密集型行业，涉及材料、物理、化学、机械、电子、自动控制等多个学科的交叉综合应用，同时随着电子行业新技术、新工艺不断涌现，产品和工艺更新迭代加快，这就要求行业企业必须不断提升技术创新能力、工艺水平及精益生产水平，因此本行业具有较为明显的技术与工艺壁垒。具体情况：①产品设计壁垒：由于电子树脂对覆铜板性能影响至关重要，因此在进行新主要应用损耗分类信号速率覆铜板电性能等级产品设计时需要深刻理解终端应用场景与电子树脂特性间的关联，明晰行业发展方向及技术路线。此外，新产品特性一定要匹配覆铜板的工艺特性和操作窗口，比如考虑在覆铜板生产的浸胶环节和压合环节树脂的反应性和流变特性。②研发实现壁垒：在硬件方面，要求配置全套合成实验及分析测试设备，对新产品在纯度、分子量等方面的化学特性进行表征分析；还需要拥有覆铜板应用实验及测试设备，以评估新产品在树脂配方体系以及其制成的覆铜板样板中的各项性能。在软件方面，要求必须吸纳多年电子行业从业经验、高分子材料学背景的综合性高端人才。③量产实现壁垒：在中试阶段，树脂类别的迭代伴随工艺流程和生产设备的全新设计，试产后反复修改产线设备、优化工艺流程，直到达到品质稳定、目标收率后方能进行批量生产的产线设计。整个量产实现的过程需要较长时间持续优化。（二）电子树脂行业客户认证壁垒客户认证严苛、认证周期较长：作为覆铜板行业的重要基材，电子树脂的配方微调都可能会对覆铜板性能产生重大影响，因此下游客户对电子树脂供应商的认证非常严格，覆铜板客户的认证周期通常需要3-6个月，涉及到终端设备商认证的材料通常需要1-2年。在通过认证后，客户通常还要通过小批量试产对供应商产品的稳定性与服务能力进行审慎评价，部分客户通过至少1-2年小批量验证后才会大批量使用。客户不轻易更换供应商：出于对产品质量稳定性、转换成本等方面的综合考虑，下游客户一般不会轻易更换供应商。因此客户认证，特别是大客户认证对新进入的企业设置了较高的准入门槛。（三）电子树脂行业资质壁垒生产方面，覆铜板用环氧树脂、酚醛树脂及苯并噁嗪树脂等树脂产品因自身通常含有溶剂属于危险化学品，根据法律法规要求，相关生产企业必须取得危险化学品登记证、安全生产许可证等诸多资质许可，而取得以上资质的难度较大、时间较长。研发方面，企业需要具备高规格的研发中心、匹配全套覆铜板应用评估测试能力等硬件条件以及配备高素质合成和应用开发人才等软件条件。基本原则（一）创新驱动，价值导向坚持创新驱动发展，加强产业基础研究，推进核心技术、关键产品、集成应用等体系化创新。强化软件价值导向，推动产业链、创新链、价值链协同发展。（二）重点突破，协同推进坚持需求牵引、问题导向，集聚优势资源，培育一批标志性产品和领军企业。深入推进创新协同、软硬协同、产用协同、企业协同、区域协同，打造合作共赢的产业体系。（三）应用牵引，生态优化坚持好软件是用出来的，完善包容试错、迭代升级的推广机制。坚持整机带动，引导行业开放应用场景，统筹推进重大应用。坚持生态培育，繁荣开源软件，完善公共服务，优化产业生态。（四）安全可控，开放合作坚持发展和安全并重，实现质量、规模、效益、安全相统一。坚持引进来和走出去，遵循软件产业发展规律，不断完善利益共享、风险共担、兼顾各方的合作机制。健全组织实施机制健全组织协调机制，在政策、市场、监管、保障等方面加强部门联动，完善产业运行监测体系，推动重大政策、重点工程落地。加强央地协同，定期评估规划落实情况，引导地方结合实际，制定相关政策，确保规划各项任务落实到位。统筹市场关系，推动资源配置市场化，进一步激发市场活力，推动有效市场和有更好地结合。构建政产学研用协作机制，汇聚各方资源，加快产业创新发展。电子树脂配方体系的发展从普通FR-4向高频高速覆铜板演进，电子树脂配方体系亦随之发展：早期普通FR-4覆铜板使用的主要是低溴环氧树脂和传统固化剂双氰胺的搭配，满足基材绝缘、阻燃、支撑的基础功能，具有配方简单、成本低廉的优势。随着环保意识的加强，PCB行业的无铅制程要求覆铜板基材实现较高的耐热性。为提升耐热性，业内普遍以线性酚醛树脂替换双氰胺作为固化剂，但该体系存在脆性较差、铜箔粘结力不足等问题；于是，业内开始使用具有各项特性的多种电子树脂配合的体系解决方案），由于在提升某一性能同时可能抑制其他性能（如过高的阻燃性将降低耐热性），覆铜板企业需要在各项性能和成本之间实现有效平衡。后来，电子产品的环保性对PCB行业使用无卤素环保材料提出了硬性要求，意味着电子树脂配方需启用新的阻燃剂以替代含卤阻燃剂。不再出现低溴或高溴环氧树脂，而是以DOPO这类含磷单体改性而成的环氧树脂或固化剂，搭配其他电子树脂作为无卤覆铜板的解决方案，同时亦能满足PCB无铅制程的要求。随着移动通信技术的发展，PCB行业对覆铜板的介电性能有着持续提升的要求。由于环氧树脂自身的分子构型和固化后含较多极性基团，对覆铜板的介电性能和信号损耗产生不利影响，因此，基于环氧树脂的覆铜板材料逐渐难以满足高频高速应用需求。经特殊设计，具有规整分子构型和固化后较少极性基团产生的苯并噁嗪树脂、马来酰亚胺树脂、官能化聚苯醚树脂等新型电子树脂应运而生，形成具备优异介电性能和PCB加工可靠性的材料体系。电子树脂行业技术发展趋势（一）电子树脂行业基于环保要求的无铅化、无卤化趋势自2006年7月1日起，欧盟两个指令WEEE和ROHS正式实施，要求对电子产品的重金属和阻燃剂加强管理，以及投放于市场的新电子和电器设备不能超标含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等物质或元素，标志着电子行业进入无铅无卤时代。世界各国陆续响应，我国《电子信息产品污染控制管理办法》等法律法规也相继出台，限制了铅、多溴联苯（溴为卤族元素）等物质使用。无铅制程意味着在制造覆铜板的焊锡工艺中不能使用熔点较低的锡铅材料，而作为替代材料的无铅锡膏熔点更高，覆铜板基板需要承受更高的温度、更大的热冲击和热应力，对电子树脂的芳杂环密度和交联密度提出更高要求。无卤化也意味着电子树脂需启用卤素以外的新型阻燃剂（如磷系阻燃剂），电子树脂生产企业需平衡其阻燃性能、成本、对耐热性能等其他性能的影响。因此，具备无铅制程专用、无卤素等特性的环保型电子树脂成为主要研发和制造方向之一。（二）电子树脂行业电路集成度促进轻薄化趋势随着智能手机、可穿戴设备等电子产品日趋体积小、质量轻、功能复杂和智能化方向发展，以导通孔微小化、导线精细化和介质层薄型化为技术特征的高密度互连印刷线路板（HDI）产品迅速兴起。HDI就是高密度、细线条、小孔径和超薄型印制电路板，能提供更高密度的电路互联、能容纳更多的电子元器件组件，有利于先进封装技术的使用，可使信号输出品质有较大提升，使电子电器产品在进一步走向小型化的同时，在功能和性能上亦有大幅度的改善。根据Prismark统计及预测，2021年HDI产值增长至118．11亿美元，占印刷电路板销售额比例提升至14．60%，展现出良好的发展势头，预计到2026年全球HDI产值将提升到150．12亿美元。在HDI技术升级过程中，阶数与层数增加使得压合次数增加，促进了电子树脂的技术升级。由于电子树脂的热稳定性直接影响覆铜板压合工艺精度，因此，要求电子树脂的特性能够实现覆铜板在热尺寸稳定性、玻璃化转变温度等方面的更好表现。（三）电子树脂行业通讯技术发展推动高频高速趋势随着5G通信技术、汽车智能化的迅速发展以及数据中心、云计算的需求快速增长，数据传输带宽及容量呈几何级数增加，其对各类电子产品的信号传输速率和传输损耗的要求都显著提高。因此驱动覆铜板行业向高频高速演进，其中高频覆铜板主要应用于基站、卫星通讯的天线射频部分，以及汽车辅助驾驶的毫米波雷达，高速覆铜板则应用于服务器、交换机和路由器等网络设备的电路中。在高频高速环境下，信号本身的衰减很严重，此外，信号在介质中的传输会受到覆铜板本身特性的影响和限制，从而造成信号失真甚至丧失。通讯技术对信号传输的要求主要在于低传输损耗、低传输延迟。其中，信号传输损耗主要包括导体损耗与介质损耗，其中介质损耗与介质材料的介电常数（Dk）、介电损耗（Df）呈正比，信号传输延迟与介质材料的介电常数（Dk）呈正比，为了降低信号传输损耗和延迟，高频高速覆铜板对其基材提出了降低介质材料的Dk与Df值的要求。一般而言，降低覆铜板介质材料的Dk和Df主要通过树脂种类选择、玻璃纤维布种类选择及基板树脂含量调整来实现。覆铜板行业内主要根据Df将覆铜板分为四个等级，传输速率越高对应需要的Df值越低。以5G通信为例，其理论传输速度10-56Gbps，对应覆铜板的介质损耗性能至少需达到低损耗等级，基于环氧树脂的覆铜板材料逐渐难以满足高频高速应用需求，具有规整分子构型和固化后较少极性基团产生的苯并噁嗪树脂、马来酰亚胺树脂、官能化聚苯醚树脂等新型电子树脂的设计与开发成为最新技术趋势。目前，高频高速覆铜板是覆铜板产业增长最快的领域。