电子级特种树脂行业市场分析

电子级特种树脂行业市场分析1.新兴领域带动高频高速树脂需求1.1.5G、智能车以及算力需求等爆发，带动高频高速PCB需求PCB是电子行业不可或缺原件，新兴产业推动高频高速化发展。PCB是组装电子零件用的基板。主要用于连接各种电子零组件形成预定电路，有“电子产品之母”之称。覆铜板是电子工业的基础材料，主要用于加工制造PCB印制电路板，承担着PCB的导电、绝缘、支撑三大功能，被广泛应用于通讯设备、汽车电子、消费电子、工控、医疗、航空航天等领域。受益于下游需求的爆发，高频高速PCB需求将快速增长。据MarketWatch预测，预计2022-2027年，全球PCB产值将从817亿美元达到约984亿美元，CAGR达3.8%；中国PCB产值将从436亿美元达到约511亿美元，CAGR达3.3%。其中，由于5G、智能车以及算力需求等爆发，QYResearch预计2022-2027年，全球高频高速PCB产值将从27亿美元达到约46亿美元，CAGR达11.40%，增长速度显著高于PCB行业整体增速。（1）通讯技术发展推动高频高速趋势5G推动高频高速趋势。随着5G、智能汽车、物联网等产业快速发展，信息传送进入高频领域。5G从基站数量和单站PCB用量两个方面拉动特种电子树脂需求。近年来，在新基建等政策引领下，我国5G网络稳步推进。我国三家基础电信企业和中国铁塔股份有限公司累计完成5G投资1803亿元，截止2023年6月，我国5G基站数量已达293.7万个，渗透率达26%。从产业规模上看，5G基站具有精度高、覆盖半径小的特性，同等覆盖范围需配置的5G基站数可达到4G基站数的1.5倍，且基站天线仍延续大规模阵列化和一体化有源天线的趋势，导致单个基站PCB板面积大幅提升，由此对高频通信材料的需求也将大幅提升。此外，根据5GMassiveMIMO白皮书，为实现通讯速率及容量方面升级，5G采用MassiveMIMO技术，相比于TDD网络2/4/8的天线数量，MassiveMIMO天线通道数大幅增加，通道数可达32或者64，天线阵子数可达192、512。且5G天线对集成度有较高要求，需采用更多层的PCB，PCB用量显著增加，为高频通信材料行业提供了快速成长的历史机遇。（2）汽车电动化智能化推动高频高速趋势汽车电动化智能化助力高频PCB需求提升。PCB广泛应用于传统汽车领域与新能源汽车领域，主要应用于动力控制系统、安全控制系统、车身电子系统、娱乐通讯四大系统。新能源汽车中高价值量汽车电子是汽车PCB快速发展的重要基础。根据中国产业研究网测算，国内紧凑型乘用车中汽车电子占成本的比重约为15%，中高端乘用车中汽车电子占成本的比重约为28%，而新能源汽车电子占成本的比重高达47%-65%。近年来，新能源汽车销量及保有量增长迅速，新能源汽车产销量增长及渗透率提升将为整车PCB配套及上游电子级树脂材料带来了充裕的增量空间。汽车行业自动驾驶、数字化、电动化趋势以及5G技术发展所带来的高通讯速率支撑，为汽车辅助驾驶系统的进一步发展提供了良好的支持。自动机工程师学会将智能驾驶的等级分为五个等级，目前我们正处于ADAS阶段。作为ADAS系统主力传感器，毫米波雷达在行业中渗透率有望进一步提升。由于毫米波雷达需准确快速接收目标反射信号，经后方处理后快速准确地获取汽车车身周围的物理环境信息后通过ECU进行智能处理，因此对于高频通信材料有较高要求。佐思汽研数据库显示，2022年，中国乘用车市场（不含进口车型）包括自主品牌与合资品牌所售车型中，共有867.0万辆车配备有毫米波雷达，五颗毫米波雷达方案覆盖L2、L2.5、L2.9自动驾驶车型，2022年配备毫米波雷达汽车销量达60.9万辆。随着车载毫米波雷达规模进一步扩大，高频树脂材料需求有望迎来放量增长。（3）算力需求爆发推动高频高速趋势算力需求提升远期将拉动高频高速树脂用量。近期OpenAI的ChatGPT的显著成功推动了人工智能应用发展的商业化。AI将在未来5至10年内成为电子行业的主要驱动力。而模型训练需要海量参数，其训练和推理过程需要消耗大量算力以及大量服务器支持。根据汉能投资集团测算，1、训练方面：1746亿参数的GPT-3模型大约需要375-625台8卡DGXA100服务器（对应训练时间10天左右），对应A100GPU数量约3000-5000张。汉能投资集团推测国内确定性较大的训练方面的新增算力需求为11,250-18,750PFlops。2、推理方面：以A100GPU单卡单字输出需要350ms为基准计算，假设每日访问客户数量为2,000万人，单客户每日发问ChatGPT应用10次，单次需要50字回答，则每日消耗GPU的计算时间为972,222个运行小时，对应的GPU需求数量为40509个，换算成算力约25000PFlops。同时，随着新模型推进，新的参数需求量将直线增长。IDC显示到2025年全球数据创建量预计将增长到180ZB以上，数据创建量增长强劲，数据存储容量的安装基数预计将同步增加，对高频PCB产品性能以及特种电子级树脂要求也会增加。服务器更新迭代速度加快，高频高速PCB市场迎增长空间。CPU是服务器的核心部件，在服务器平台升级换代中起决定作用。作为计算机的运算核心与控制核心，CPU负责读取电脑中所有操作指令，对指令译码执行指令。需与芯片、PCB版、内存和硬盘相互配合才能发挥出较好的效能。当CPU架构发生重大升级时，配套组件也需同步升级，共同推进服务器平台更新迭代。2019年5月，Intel正式发布PCLe5.0,相较于上一代PCLe4.0,相比较之前PCIE4.0的16GT/s，PCIE5.0将信号速率翻倍到32GT/s，x16双工带宽接近128GB/s。极高的信号速率，使得PCIE5.0能够更好的支持对吞吐量要求高的高性能设备，如用于AI的GPU，网络设备等。同时也具备较高的信号完整性，可以连接显卡、SSD配件以及平台总线使用。因此，基于AI服务器在高性能计算资源、内存和村塾以及网络连接方面的升级，AI服务器PCB用量将有所提升。通用服务器PCB采用8-10层M6板为主，训练服务器PCB18-20层M8板，推理型服务器PCB为14-16层M6板。2023年1月，Intel发布第四代Xeon处理器，AMD也于2022年11月发布第四代EPYC处理器，随着服务器进一步升级更新及新一代CPU渗透率提升，相关高频PCB、高频CCL及上游电子级树脂厂商将会从中获益。1.2.PCB的高频高速化带来基材树脂的需求转变作为覆铜板三大原材料之一，电子级树脂很大程度上决定了覆铜板性能以及最终的应用场景。特种电子树脂指的是基于差异化性能需求专门设计的具有特殊的骨架结构和官能团的一系列新型热固性树脂，由特种电子树脂组合制成的覆铜板，其刚性、耐热性、吸水性、线性膨胀系数、尺寸稳定性以及介电性能等指标得以相应改善。覆铜板生产工艺流程包括：调胶、上胶含浸、半固化片切片、排版、上料铜箔热压、裁切和检验等步骤。电子树脂应用于调胶流程，该流程系覆铜板生产的核心工艺环节；由于覆铜板的理化性能、介电性能及环境性能主要由胶液配方决定，因此覆铜板生产厂商通过研制不同的胶液配方，以适配PCB生产企业及终端客户的多样化、差异化需求。无铅化、轻薄化、高频高速化成为电子树脂研发和制造的最新技术趋势。随着移动通信技术的发展与行业环保要求提高，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应运而生，无铅化、轻薄化、高频高速化成为电子树脂研发和制造的最新技术趋势。电子信息产品高频化、高速化对印刷板的信号传输速率与介质损耗提出了更高要求，CCL使用的树脂种类也会发生变化。其中，信号传送速率与材料介电常数（DK）的平方根成反比关系，高介电常数容易引起信号传输延迟；信号损耗与介质损耗（Df）成正比关系，介质损耗越小信号损耗也越小。因此，高频基板材料必须维持较小的Dk与Df。而降低覆铜板介质材料的Dk与Df主要可以通过树脂选择、树脂含量与增强材料三种途径实现。LowLoss（低损耗）等级以上（基材Df≤0.008）的高频高速电路用覆铜板，所用的主流树脂组成工艺路线有两条：一条是PTFE为代表的热塑性树脂体系构成的工艺路线；另一条是以碳氢树脂或者改性聚苯醚树脂为代表的热固性树脂体系构成的工艺路线。“PPO为主体+交联剂”为当前的主流树脂路线。在高频高速基板材料的发展初级阶段，PTFE树脂因其容易实现低介电损失性成为最早被使用的最成熟的特种树脂，但其工业化成本较高。并且由于是热塑性树脂，PTFE在实现天线基板多层化、基材结构复合化方面，面临着不少工艺、设备配套等方面的困难问题。聚苯醚(PPO或PPE)的介电性能仅次于PTFE，同时PPO材料的可加工性比PTFE材料好很多。因此，在热固性树脂体系构成的第二条工艺路线中，目前是以“PPO为主体+交联剂（交联剂可为双马酰亚胺树脂、三烯丙基三异氰酸脂(TAIC)、碳氢树脂等）”为主流路线。同时，高频高速电路用覆铜板用树脂组成设计技术近几年还不断推进，出现了以改性马来酰亚胺（双、多官能团型）为主树脂的工艺路线；以特种环氧树脂（双环戊二烯型、联苯醚型等）+苯并噁嗪树脂的工艺路线等构成的极低损耗（VeryLowLoss）等级，以及在极低损耗等级以下的高频高速电路用基材的覆铜板品种。电子树脂国产化浪潮推进，国内企业迎来发展机遇。我国电子树脂生产企业起步较晚，产品性能参数、质量和稳定性与经营多年的国际企业存在一定差距。目前在供给结构上，我国电子树脂产能以基础液态环氧树脂居多，高品质的特种电子树脂较少；能够满足下游PCB行业在绿色环保（无铅无卤）、轻薄化、高速高频等方面要求的特种电子树脂供应紧张、高度依赖进口。目前电子树脂主要供应商为日本大金、杜邦、旭化成、SABIC、三菱瓦斯在内的外资企业以及晋一化工、长春化工在内的台资企业。在我国战略性布局电子信息产业及新材料产业的大背景下，电子树脂行业的市场结构亟待进一步优化，应用于中高端覆铜板生产的高性能电子树脂存在较大的国产化空间，国内包括东材科技、圣泉集团、宏昌电子以及同宇新材在内的电子树脂生产企业蕴含巨大的市场空间和发展潜力。1.3.PTFE：高端化趋势明显，国内企业已取得技术突破聚四氟乙烯（PTFE）是由四氟乙烯聚合而成的高分子化合物，是一种重要的有机氟材料，具有“塑料王”之称。聚四氟乙烯制品是由PTFE树脂经成型加工的方式制成的各种材料，其保持了PTFE的各种优异性能。PTFE上游涉及基础化工原料萤石、氢氟酸和三氯甲烷，成品下游需求主要来自于国防、航空航天、石油化工、电子、机械和医疗等领域。PTFE分子结构使其具备良好的介电性能，目前已成高频覆铜板主流基体。PTFE结构式为—CF2-CF2—，其分子主链由C—C键构成，所有的侧键都为C—F键，由于C—F键的键能比C—H键高，电子云对C—C键的屏蔽作用大于氢原子，在碳碳骨架外形成了一个“氟代”保护层;同时，PTFE分子是完全对称的无支链的线性高分子，分子无极性。PTFE独特的结构决定了其具有各种优异的性能:高度的化学稳定性，不溶于任何酸、碱和有机溶剂;极强的耐高低温性能，在－180~250℃可长期使用;良好的电绝缘性和抗老化能力;高润滑不粘性;抗辐射性等。1960年，美国杜邦公司首次将PTFE树脂用于高频覆铜板的生产，经过近60年的发展，PTFE高频覆铜板的制造技术在不断进步，品种也多样化，已成为现代通信领域不可缺少的材料之一。PTFE易蠕变且耐磨性差，有极高的熔体黏度，需进行改性才能适应覆铜板生产。因此，对PTFE进行改性，开发新型PTFE复合材料，已成为目前PTFE的主要研究和发展方向。目前，PTFE的改性主要采用复合的原则，将其与其他材料相结合以弥补PTFE的缺陷。改性的方法主要有:表面改性、填充改性和共混改性等。其中表面改性是指在PTFE表面的分子链中加入极性基团，使其表面粗糙度增大，主要采用化学处理法中的偶联剂的办法。填充改性主要包括的是填料改性和纤维增强，常见的无机填料有碳酸钙、二氧化硅、炭黑、二氧化钛等无机物；而纤维增强主要指的是在PTFE中加入电子级的玻纤布，从而降低PTFE的热膨胀性能。共混改性就是将多种，通常是两种以上的聚合物混合在一起，主要包括物理混合和化学混合。目前，PTFE覆铜板种类主要有短玻纤/玻纤布增强型、无机填料增强型、高介电常数型、无机填料/玻纤布增强型，每个种类都可以按介电常数的不同形成不同产品，满足不同产品需求。高能覆铜板领域由美日头部企业占据，前五大厂商占比达90%。海外企业积极开拓高端市场，近年来接连推出高频、低传输损耗覆铜板新品种，技术水平远超国内公司和台资企业。目前全球领先的高频覆铜板供应商主要有美国三巨头罗杰斯、泰康利、伊索拉和日本的松下电工、日立化成。我国PTFE产能集中度较高，但主要集中在注塑型中低端产品，低端产能过剩且仍处于扩张阶段。国内PTFE产能主要集中在东岳化工、中昊晨光、浙江巨化、江西理文和鲁西化工等企业，CAR4达63.54%。近二十多年来随着国内氟化工技术的突破，PTFE产能逐渐从海外向中国转移，2019年在全球总产能中占比超过40%。由于国内制冷剂企业所需低端PTFE行业壁垒较低，行业曾经历盲目扩张阶段，整体开工率连续五年维持50%-70%。目前，我国PTFE常年处于净出口状态，低端PTFE竞争充分但高端PTFE严重依赖进口，进口价格普遍高于出口价格。国内PTFE高频覆铜板企业已取得技术突破，PTFE树脂扩产加速。广东生益公司推出CGA-500系列、天线射频电路用玻璃布增强PTFE覆铜板产品，在高频领域具备聚四氟乙烯(PTFE)和碳氢两个系列的产品。浙江华正公司高频板H5系列已实现量产，同时又从部分专利公开信息来看，南京大学、江苏迪飞达电子有限公司等也在积极研发聚四氟乙烯高频覆铜板开发了HC系列和HN系列，PTFE和碳氢系列产品种类丰富。树脂供应方面，昊华科技、巨化股份等多家国内大型PTFE生产企业正积极布局高端PTFE，有望缓解我国严重依赖进口的被动局面。1.4.碳氢树脂：高频覆铜板用碳氢树脂体系仍处于探索阶段碳氢树脂性质良好，在高频高速覆铜板领域的用量日益扩大。碳氢树脂是指仅由C、H两种元素组成的饱和及不饱和聚合物。其分子链中C－H键的极性小，C－H及C－C键能高、极化率低、密度小，因此碳氢聚合物具有优异的介电性能及耐热稳定性。且碳氢树脂来源广泛、价格低廉，具有较高的性价比，是非常具有竞争力的高频、高速及高性能电路基板用树脂基体。设计符合覆铜板用碳氢树脂体系配方，是国内外企业技术突破的方向。碳氢树脂作为一种热塑性树脂，存在力学强度低、热性能不足等问题。覆铜板用碳氢树脂需增强改性，提高碳氢树脂材料的力学强度和耐高温性能。具体可通过分子中不饱和双键的交联反应形成高度交联的互穿聚合物网络结构，使其由热塑性向热固型树脂转变实现。覆铜板用碳氢树脂需满足以下条件：①分子结构中必须含有不饱和烯键或具有反应活性的原子团，且分子链上的活性官能团数目须大于2。②需有适宜的分子量及分布。③交联固化反应后，应具有热固性树脂的特性。④满足湿法工艺的要求。国外率先开展高频高速覆铜板用树脂配方研发并已取得成果。目前国内外高频高速覆铜板用碳氢树脂研发路线主要有：①碳氢树脂为主体的树脂；②双键改性聚苯醚/马来酰亚胺+碳氢树脂；③碳氢树脂与其他类型的树脂如环氧树脂、苯并噁嗪树脂配合使用。Rogers将低分子量的聚丁二烯或聚异戊二烯、玻纤布、填料、阻燃剂和引发剂等组合以合适的组分配比制备电路基板，呈现优异的低介电性能；2017年，日本松下开始研究碳氢树脂在马系覆铜板中的应用，2018年推出的M-7N产品就用到了碳氢树脂。松下以双键末端的聚苯醚和分子量低于10000的丁苯共聚物作为基体树脂，与固化剂、阻燃剂充分分散后得到的树脂清漆并涂布在铜箔表面，制备出具有优良介电性能、耐热和成膜性能的覆铜板。2023年，松下研制的热固性碳氢树脂覆铜板（也可能还是碳氢树脂为主体，配少量热固性树脂）或将面市。我国对高频电子电路基材用碳氢树脂的研究、生产起步较晚，尚未实现大规模量产和应用。目前全球高频电子电路基材用碳氢树脂生产企业主要集中在美国、日本、德国等地区，主要企业为沙多玛、科腾高性能聚合物公司、旭化成株式会社、曹达株式会社等。相比而言，中国的四川东材科技集团股份有限公司虽然研发出高频电子电路基材用碳氢树脂，但尚未实现大规模量产和应用。下游碳氢覆铜板厂商已实现量产，为电子级碳氢树脂的进口替代提供技术支持。近年来，生益科技、南亚新材等覆铜板公司在碳氢高速高频覆铜板产品领域重点投入，产品核心性能已比肩海外龙头企业。其中，生益科技于2012年开始高频高速板材研发，目前已有S7136H、LNB33等碳氢高频覆铜板投产，并获得了华为、中兴、诺基亚、浪潮等先进通讯、服务器终端客户的认可。2020年11月，生益科技企业集团率先在国际上提出两项热固碳氢覆铜板IEC标准，体现了生益科技在碳氢覆铜板配方及制造技术上的领先性。南亚新材不断完善碳氢系列产品，NYHP-7300L、NYHP-7003C等产品已经在国内主流天线终端导入量产。此外，中英科技持续加大碳氢树脂基覆铜板研发力度，ZYC8350T/TL等产品已完成中试。1.5.PPO：行业壁垒较高且供需格局偏紧，布局企业有望迎来快速成长机会聚苯醚性能优良，可用于提升覆铜板的电性能。聚苯醚简称PPO，是一种线型的、非结晶性的耐高温的热塑性树脂，聚苯醚工业化生产包括单体2,6-二甲基苯酚合成和聚苯醚合成两部分。在金属氧化物催化剂的作用下，苯酚与甲醇在高温下发生甲基化反应生产出2,6-二甲基苯酚，再通过2,6-二甲基苯酚为单体进行氧化偶合缩聚反应，得到聚苯醚。PPO具备优良的力学性能、耐热耐水性、电气绝缘性及良好的耐化学药品性，因此被认为是覆铜板类电子电气领域最有应用潜力的基体树脂之一。低分子量PPO无法满足电子产品轻薄化、多功能化需求，必须经热固性改性后才能满足覆铜板的使用要求。由于PPO是一种热塑性树脂，其具有耐芳香烃及卤代烃等溶剂性差；在熔融状态下黏度较高，加工成型较为困难等缺点。这些缺点限制了PPO在电子电气、汽车工业领域的应用，因此需要对其进行改性使其能形成交联固化的热固性树脂，来改善其耐溶剂性和加工难度等性能。改性PPO主要包括共混改性PPO和结构官能化法改性PPO。其中，共混改性PPO是指常采用合金化或加入活性稀释剂等方法对PPO进行改性。结构官能化法是PPO改性中最有前景的一种，它是指在PPO结构中引入一些可参与反应或极性较大的官能团，通过这些基团的引入，改善PPO与其它共混树脂或塑料的相容性和反应性，得到性能优异的改性体系。PPO改性研究工作经历了数十年演进，覆铜板用PPO改性技术逐渐成熟。1957年，GE公司首次通过氧化偶合法，由2，6-二甲基苯酚聚合得到PPO，并于1965年实现了工业化生产。20世纪80年代开始，公司首次用“Noryl”的塑料片材覆上铜箔压制成覆铜板，但没有改变PPO热塑性材料的本质，无法满足覆铜板的性能要求。随后，住友、松下、GE等公司针对PPO热固性不足、浸渍性差等问题展开研究，合成了热固性良好的PPO树脂用于覆铜板制造。目前，覆铜板用聚苯醚改性技术可通过PPO分子量再分配技术和直接合成低分子量改性聚苯醚两种方法实现。PPO分子量再分配是通过高分子量的PPO和二酚单体在催化剂的作用下进行反应，使高分子量PPO的主链断裂，生成低分子量的PPO。直接合成低分子量改性PPO指通过氧化偶合法由2，6-二甲基苯酚聚合到一定程度时，加入耦合剂或终止反应，即可得到所需分子量的双官能或单官能的PPO。AI浪潮催动PPO需求的快速提升。由于PPO性能优异，广泛应用于高端AI服务器用覆铜板基材。随着AI发展带动的服务器数量增长、单机PCB面积与层数提升以及对高频高速覆铜板需求提升，PPO市场发展前景广阔。据TrendForce预测，23-26年AI服务器出货量为1183、1504、1895、2369千台，同比增长38.4%、27.1%、26.0%、25.0%。据财联社，目前PPO行业规模约1000吨，而每100万台AI服务器对PPO的新增需求就超1000吨。因此，未来三年内，仅AI服务器领域带来的PPO新增需求或将超过1500吨。PPO树脂行业壁垒较高，供给紧缺将带动PPO价格上涨。高频高速PCB的PPO树脂需要改性，并非所有的PPO厂家都可以用作高频高速PCB基材树脂。且PPO需要通过下游CCL、PCB和终端服务器厂商的三重认证，供应商资质极难拿到，整个认证周期在1年以上甚至2年，进入壁垒较高。目前全球PPO产能高度集中在少数发达国家的相关企业。据财联社报道，目前全球仅有沙比克、旭化成、日本三菱瓦斯化学等少数几家企业掌握了工业化生产PPO的能力，其中沙比克作为全球唯一的PCB用PPO树脂供应商，PPO产能为13.5万吨/年，2022年销量仅有1000余吨。国内仅有圣泉集团、南通星辰和鑫宝新材等几家公司有PPO的产能布局。据财联社，目前PPO的市场价格大概70万-80万/吨，考虑到曾经行业高点的100万元/吨，如果供需格局持续偏紧，未来PPO价格仍有较大的上涨空间。国内企业加速技术瓶颈突破，相关PPO布局企业受益。目前中国蓝星集团是聚苯醚最大的生产企业，2020年自主研发技术新建产能3万吨，目前总产能达5万吨。2017年，邯郸市峰峰鑫宝新材料有限公司收条溶液法聚苯醚原粉生产线试车成功，年产1万吨；其唐山工厂内建设有10条全自动改性生产线其装置产能12万吨/年，是国内较大产能的PPO项目。鉴于PPO在电子领域的应用前景，我国企业加速PPO技术研发及产能布局，有望突破国外垄断局面。目前，圣泉集团5G/6G通讯用PPO产品于2023年成功实现了量产，并率先通过终端客户认证；同宇新材自主研发羟基化聚苯醚树脂以及官能化改性聚苯醚树脂已完成研发工作，处于中试阶段；宏昌电子开发的PPO已通过应用于无锡宏仁的部分高频高速板，因此已间接进入Intel高频高速板选材参考平台；此外，东材科技等企业均有PPO相关的产能布局及扩产计划。随着人工智能产业的持续发展，PPO相关布局企业有望迎来新的利润增长点。2.封装材料：环氧树脂是应用最广泛的封装材料2.1.环氧模塑料是应用最广泛的封装材料集成电路封装是将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。其是半导体芯片制造的后道工序，是实现芯片功能、保障器件系统正常运行的关键环节之一。整个封装流程需要用到的材料主要有芯片粘结材料、陶瓷封装材料、键合丝、引线框架、封装基板、切割材料等。环氧塑封料是最主流封装材料，环氧树脂为其基体树脂。按照封装材料种类的不同，电子器件封装可以分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装三种。环氧塑封料（EpoxyMoldingCompound，简称EMC）全称为环氧树脂模塑料，是用于半导体封装的一种热固性化学材料，是由环氧树脂为基体树脂，以高性能酚醛树脂为固化剂，加入硅微粉等填料，以及添加多种助剂加工而成，主要功能为保护半导体芯片不受外界环境（水汽、温度、污染等）的影响，并实现导热、绝缘、耐湿、耐压、支撑等复合功能。(环氧)塑封具有成本低、尺寸小、质量小、可批量生产等优点，根据中国科学院上海微系统与信息技术研究所SIMIT战略研究室公布的《我国集成电路材料专题系列报告》，90%以上的集成电路均采用环氧塑封料作为包封材料。世界半导体封装技术经历了五个发展阶段。目前，全球半导体封装的主流正处在第三阶段的成熟期与快速发展期，以CSP和BGA等主要封装形式进入大规模生产阶段，同时也在向第四、第五阶段发展。封装市场的快速增长将带动环氧塑封料的需求，同时先进封装市场增速将显著快于传统封装市场增速将带动不同环氧塑封料产品需求结构的变化。近年来，全球半导体封装测试市场规模增长明显，在摩尔定律不断逼近物理极限大背景下，半导体前道和后道工序加速融合，先进封装成为行业关注焦点，并将重塑半导体行业竞争格局。2022年先进封装市场在整个集成电路封装市场中占比约为47%。随着晶圆代工厂、IDM（集成器件制造商）涉足先进封装业务，Chiplet（芯粒）技术引领先进封装发展，多片异构成未来主流。根据Yole预测，在先进封装市场内部，包括FCBGA（倒装芯片球栅格阵列）和FCCSP（倒装芯片芯片尺寸封装）在内的倒装芯片平台在2022年占51%的市场份额。从2022年至2028年期间，收益复合年均增长率最高的细分市场预期会是嵌入式晶片、2.5D/3D，以及倒装芯片，其增长率分别为30%、19%和8.5%。先进封装市场将在2022年至2028年以10.6%的复合年均增长率增长，达到786亿美元；相比之下，传统封装市场预计2022年到2028年的复合年均增长率较缓慢，为3.2%，期末市场价值将达到575亿美元。整体而言，封装市场预计将以6.9%的复合年均增长率增长至1,360亿美元。封装技术的持续演进对环氧塑封料提出了更多、更严苛的性能要求，。随着半导体芯片进一步朝向高集成度与多功能化的方向发展，环氧塑封料厂商需要针对性地开发新产品以匹配下游客户日益复杂的性能需求，因而应用于历代封装形式的各类产品的配方开发（主要涉及原材料选择与配比）、生产中的加料顺序、混炼温度、混炼时间、搅拌速度等工艺参数均存有所不同，即各类产品在理化性能、工艺性能以及应用性能等方面均存在差异，故业界称为“一代封装、一代材料”。2.2.环氧模塑料：我国现已成为世界环氧塑封料的最大生产基地，但中高端产品仍然依赖进口我国现已成为世界环氧塑封料的最大生产基地。目前我国环氧塑封料的产能超过14万吨，约为全球产能的35%，现已成为世界上最大的环氧塑封材料以及封装填料生产基地，根据数据显示，中国半导体用环氧塑封料产量约为17.16万吨，需求年约为11.13万吨。我国集成电路封装测试业整体水平和全球主流技术还存在较大的差距，中高端产品仍然依赖进口或是外企设在中国的制造基地供给。国内内资企业以一代、二代封装技术为主（如DIP、SOP），产品多属于中低端类。随着我国集成电路封测产业技术创新步伐加快，附加值较高的第三代、第四代高端封装产品，如高速宽带网络芯片、多种数模混合芯片、专用电路芯片、信息安全芯片等一批系统级芯片产品实现批量化生产，QFN、BGA、WLP、SiP、TSV、3D等先进集成电路封装测试应运而生并实现了批量化生产，但是生产规模很小，尚不能满足国内高端市场日益增长的需求。此外，在环氧塑封料方面，根据集成电路材料产业技术创新联盟发布的《2021年专用封装材料产业数据统计报告》，我国环氧模塑料在中低端封装产品已实现规模量产，在OFP、QFN、模组类封装领域已实现小批量供货:应用于FC-CSP、FOWLP、WLCSP、FOPLP等先进封装的产品成熟度较低。而外资封装测试企业则已经实现在全球进行生产资源配置，多采用主流BGA、CSP、MCM、MEMS等封装形式，技术水平高于内资企业。半导体封装材料行业属于技术密集性行业，配方技术与生产工艺技术的创新性是产品竞争优势的关键基础。在配方开发过程中，需在众多化合物中筛选出数十种原材料（包括主料及添加剂）进行复配，确定合适的添加比例，并充分考虑成本等因素以满足量产的需求。由于配方中任一原材料的种类或比例变动都可能导致在优化某一性能指标时，对其它性能指标产生不利影响，因此，产品配方需要充分考虑各原材料由于种类或比例不同对各项性能造成的相互影响，并在多项性能需求间实现有效平衡，以保证产品的可靠性。同时，由于不同客户或同一客户不同产品的封装形式、生产设备选型、工艺控制、前道材料选用、可靠性考核要求及终端应用场景等方面存在差异，对环氧塑封料的各项性能指标都有独特的要求，因此对环氧塑封料的需求呈现定制化特征。国内环氧塑封料生产的集中度高。目前我国电子封装材料规模生产的企业不多，产线并无统一标准，需企业自行设计进行定制，较传统设备投资金额更大，且电子封装材料中的环氧封装材料生产的主要技术掌握在几家规模生产企业手上，行业集中度高。目前行业内主要企业为衡所华威电子、北京科化新材料、长兴昆电和华海诚科。2.3.环氧树脂：国产化高端树脂产品仍需突破环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上环氧基团的一类高分子化合物，可与胺、咪唑、酸酐、酚醛树脂等各类固化剂配合使用形成三维网状固化物。具有力学性能高、内聚力强、分子结构致密，粘接性能优异，固化收缩率小（产品尺寸稳定、内应力小、不易开裂），绝缘性好，防腐性好，稳定性好，耐热性好（可达200℃或更高）的特点，因此被广泛应用于涂料、电子电器、复合材料、胶黏剂等各个领域。我国环氧树脂需求量平缓增长，普通级环氧树脂处于供给充分的状态。2017至2021年，我国环氧树脂的表观需求量从141万吨增长至161万吨，CAGR为3.25%，而后2022年有所回落。同时，截止2023H1，我国酚醛树脂产能达319万吨/年，整体23H1开工率不足50%，供给较为充分。我国环氧树脂行业市场竞争日趋激烈，但电子级等高端产品依赖进口。根据中国海关数据，国内环氧树脂平均进口价格远高于出口价格，2023年H1，我国初级形状的酚醛树脂出口量为9.12万吨，进口量为8.14万吨，但平均出口单价为2510美元/吨，仅为平均进口单价4333美元/吨的58%。我国环氧树脂产品的进出口结构不平衡，特种环氧树脂生产企业较少，大量产品依赖进口。随电子电气类等特种环氧树脂的国产厂商持续扩产，国产化进度有望不断提升。目前国内普通环氧树脂市场增速放缓，而高端环氧树脂需求量大，且大量依赖进口。电子电气类的特种环氧树脂方面，日本企业总体处于领先位置，代表企业包括日本化药、日本DIC、三菱化学、新日铁等。国内企业中，圣泉集团、宏昌电子、同宇新材、东材科技等公司已经在覆铜板和电子封装用环氧树脂有一定基础，并供应给生益科技、南亚新材、华正新材等厂商。3.光刻胶树脂：高端制程所用树脂仍需突破3.1.半导体行业的持续发展带动光刻胶需求的持续提升光刻技术是大规模集成电路制造的过程中最重要的工艺之一。光刻就是借助光致抗蚀剂(又名光刻胶)，在特定光源照射下进行曝光，再通过显影、刻蚀等步骤，将掩膜上的图形转移到衬底上的技术。光刻和刻蚀决定了芯片的最小特征尺寸，是大规模集成电路制造的过程中最重要的工艺。光刻和刻蚀工艺占芯片制造时间的40%-50%，占制造成本的30%。在图形转移过程中，一般要对硅片进行十多次光刻。光刻胶是光刻过程中最关键的功能材料。光刻技术包含光源、光刻胶、光刻工艺等三个要素，其中光刻胶是光刻过程中最关键的功能材料。光刻胶处于集成电路产业链的上游，具有用量少、纯度高等特点，其成本最高能占到最终产品的20%，但其质量的高低对产品的性能至关重要。光刻胶的发展水平代表整个集成电路产业的发展水平。光刻胶是指经过不同波长的曝光光源进行曝光后，在曝光区域能够发生交联或光解，使其在显影液中的物理性能，特别是溶解性或亲疏水性发生变化的混合液体。曝光后，曝光区域的光刻胶在显影液中溶解性发生变化，经显影液显影后得到特定光刻图形。正性光刻胶占总量的80%以上。根据曝光后在显影液中溶解度的差异，将光刻胶分为正性光刻胶（光解性）和负性光刻胶（交联型）。其中，正性光刻胶在显影液中的溶解度增加，得到的图案与掩膜版相同；负性光刻胶则相反，即经显影液后溶解度降低甚至不溶，得到的图案与掩膜版相反。两种光刻胶的应用领域是不同的，对于正性光刻胶来说，一般在曝光过程中产生酸性物质，用碱性显影液显影过程中，曝光的光刻胶会逐渐溶解，而显影液对未曝光区域没有影响，使得光刻胶能较好地保持图形化和图形尺寸。对于负性光刻胶而言，显影液可以渗进曝光区域导致曝光区域的光刻胶溶胀变形，分辨率降低。相对而言，使用正性光刻胶可以获得更高的图形分辨率。总体而言，正性光刻胶使用更为普遍，占到总量的80%以上。目前，全球芯片工艺水平已跨入微纳米级别，根据光源及其曝光方式的不同，可将半导体光刻胶分为“G/I线胶”、“KrF胶”、“ArF胶”、“浸没式ArF胶”、“EUV胶”，其分别对应350nm、110nm、65nm、35nm、7nm的极限芯片制程。光刻胶市场将不断扩大，高端光刻胶占比将持续提升。TECHCET预计市场将保持强劲发展，2022-2027年的复合年增长率为4.1%。从全球光刻胶分类市场份额占比来看，高端光刻胶占据最大的市场份额。根据TECHCET数据披露，2020年全球半导体光刻胶市场份额：ArFi（38%）、KrF（34%）、G/I线（16%）、ArF（10%）、EUV（1%）。未来，用于引入先进逻辑和存储器等新技术的EUV和KrF将是增长最快的光刻胶产品，随着三星、台积电、英特尔等公司将一些工艺从ArF和ArFi(193nm和193nm浸没式193i)转向EUV和193i的组合，EUV的产量迅猛增长。半导体产业逐渐向大陆转移，光刻胶行业有望受益。根据晶瑞电材披露，全球范围看，只有中国大陆半导体材料市场处于长期增长状态，2016-2018年连续三年增速超过10%。2007年至2021年，中国大陆半导体材料销售额从全球占7.7%大幅提升至18.8%。同时，中国大陆晶圆厂建设将迎来高速增长期。2020年至2022年是中国大陆晶圆厂投产高峰期，以长江存储、长鑫存储等新兴晶圆厂和以中芯国际、华虹为代表的老牌晶圆厂正处于产能扩张期。预计从2020年到2024年至少新增38个12英寸晶圆厂，其中中国将新建19座(中国台湾11座，中国大陆8座)。8英寸晶圆的月产能至2024年将达660万片规模。光刻胶等半导体材料供应商将有望受益于扩产浪潮。我国高端半导体光刻胶的国产化率低。据《先进光刻材料》，6英寸硅片的g线、i线光刻胶的国内自给率约为20%。适用于8英寸硅片的KrF光刻胶只有少数几家公司能生产，如北京科华KrF光刻胶（分辨率在0.18~0.25μm），上海新阳KrF厚膜光刻胶（分辨率≥0.15μm，膜厚0.3~15μm），晶瑞KrF光刻胶（分辨率在0.15~0.25μm）。应用于12英寸硅片的ArF光刻胶基本靠进口，国内只有极个别厂商的ArF干式光刻胶得到客户验证。3.2.成膜树脂是光刻胶最核心的组成部分成膜树脂是光刻胶的主要成分，不同光刻胶的成膜树脂有差异。光刻胶一般主要由四个部分组成：成膜树脂、光敏物质、溶剂、适当的助剂。其中，成膜树脂是光刻胶的主要成分，对整个光刻胶起到支撑作用，使光刻胶具有耐刻蚀性能，对光刻胶的性能有重要影响。随着集成电路向大规模化甚至超大规模的发展，所需的加工线宽也越来越细，对光刻胶分辨率的要求也越来越高。同时，不同光刻工艺对成膜树脂的要求也随之提高，且相应光刻胶所需的成膜树脂也不断更新换代。目前所经历的感光树脂有酚醛树脂、聚对羟基苯乙烯、环烯烃衍生物类及分子玻璃体系。成膜树脂与对应的光刻胶体系：1、紫外光刻材料负性光刻胶：紫外光刻材料是被研究最广泛且最深入的体系。早期的紫外光刻负胶是基于聚乙烯醇肉桂酸酯体系。但是，这种光刻胶与基体的粘附性较差导致涂膜不均匀，应用范围受限。随后针对光刻胶粘附性问题，柯达开发出了环化橡胶-双叠氮系负性光刻胶，但基于柯达KTFR的光刻胶一般采用重氮萘醌为感光剂，感光剂曝光后失去氮产生硝酸，引发副反应，曝光部分在显影液中不溶，由于易发生膨胀导致周边出现毛刺，使其分辨率受到限制，因此该类光刻胶的分辨率极限在2μm。正性光刻胶：目前，商品化的G线/I线光刻胶主要为酚醛树脂-重氮萘醌体系。为了提高分辨率，单波长紫外光源（如g线和i线）先后应用于芯片制造，而应用于此类光源的光刻材料是基于酚醛树脂-邻重氮萘醌体系，其中酚醛树脂是作为成膜树脂，邻重氮萘醌作为感光剂。G线光刻胶主要适用于0.5~0.6μm集成电路的制作，而I线光刻胶主要适用于0.35~0.5μm集成电路的制作。现今在High-NA技术的I线光源支撑下，其支持的分辨率极限已经可以达到0.25μm。2、深紫外光刻材料KrF（248nm光刻胶）：由于酚醛树脂在248nm的曝光光源处不透明，与产酸剂存在竞争吸收关系，光敏性较差，因此无法应用于248nm光刻工艺中。而聚对羟基苯乙烯及其衍生物在248nm处有很好的透过性，通常被用作光刻胶成膜树脂。同时，通过提高曝光机的NA(NumericalAperture)值及改进相配套的光刻技术，扩展了248nm光刻胶应用的范围，目前已成功用于线宽0.18~0.13μm相关器件的制作。此外，通过采用移相掩模、离轴照明、邻近效应校正等分辨率增强技术，248nm光刻胶能制作出小于0.1μm的图形。ArF（193nm光刻胶）：当集成电路制造工艺发展到90nm节点时，原本用于KrF光刻体系的PBOCST光刻胶在193nm的波长下会表现出强烈的吸收，不能满足新的光刻要求。ArF（193nm）光刻胶逐步发展为主流光刻胶，发展前后主要分为两个方向：干法ArF光刻胶和沉浸式ArF光刻胶。对于193nm波长，常用的为丙烯酸酯类树脂，并且通过不同单体的共聚可以实现对树脂性能的控制。现阶段沉浸式ArF光刻胶在双重图形/多重图形曝光技术的支持下，工艺节点分辨率已经可以达到至7~10nm。3、极紫外光刻材料EUV：EUV光刻技术所使用的光源波长极短，只有约13.5nm，其能量