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锡焊膏行业深度报告:光通信带来行业变革,锡焊膏需求有望爆发n锡焊膏:重要的电子材料,行业呈高端化发展趋势。电子锡焊料主要包括锡膏、焊锡条、焊锡丝、预成型焊片及助焊剂等。2020年我国电子锡焊料市场空间约为300亿元,呈现逐步增长态势。锡膏不仅可应用于SMT组装工艺,还可广泛应用于LED芯片倒装固晶工艺、散热器成型工艺等,几乎涉及了所有电子产品的生产。锡膏行业整体呈现高端化的发展趋势,可以总结为三个方面。1)精细化:电子元器件尺寸、间距越来越小,促使焊接材料向粒度微细化、分布跨度更窄的方向发展,因此超细间距、更小焊盘的锡膏应运而生。当前业内企业生产锡膏时普遍采用粉径较大的T3、T4型号的锡合金粉。部分技术领先企业开始批量使用粉径更小的T5号锡合金粉,并逐步开始向粉径更小的T6、T7型号发展;2)绿色化:主要体现在两个方面,即焊接材料无卤化、辅助焊接材料水基化;3)低温化:很多常规合金如锡银铜、锡铜合金熔点都在200℃以上,容易因焊接温度过高而导致元器件和PCB板变形,从而造成多种焊接缺陷,同时也会大幅增加耗能。为提升焊接效果及电子装联质量,降低制造成本,研发焊接熔点在183℃以下的低温锡膏成为行业技术重要发展趋势之一。而常见的低温合金有Sn-Bi系和Sn-In系,其中Sn-In合金的共晶点为120℃,但是In的成本较高,所以目前In主要是作为微量元素进行添加。n光通信技术演进,锡焊膏行业需求有望爆发。1)光模块传输速率提升,对焊接工艺的要求显著提升。光模块传输速率提升,本质上是信号频率、热密度、封装密度的同时增加,对焊点的影响集中体现为:热疲劳寿命下降+高频寄生效应敏感+微型化工艺挑战。光模块传输速率提升,封装工艺迎来改变,沿着同轴封装(TO-can)-COB(chiponboard)/COC-BOX(chiponcarrieronbox)--混合集成(HybridIntegration)至光电共封装(Co-PackagedOptics)。2)光模块传输速率提升,锡膏行业有望迎来量价双升。量:锡膏用量提升的双重逻辑是:光模块数量提升、高速光模块封装工艺变化带来焊点数量提升。光模块的焊点大多数在PCBA主板上,核心在光器件内部,外围在外壳封装上。随着光模块速率从10G向400G/800G演进,PCBA上的焊点数量快速增长;光器件内部精密焊点对模块的性能和可靠性至关重要,涵盖多种精细工艺如共晶焊、激光焊、金线键合、倒装焊等。价:高级别焊膏价格更贵,高速光模块对高级别焊膏需求提升。n投资建议:锡焊行业有望受益于高速光模块进展,迎来量价齐升。重点推荐锡焊材料头部华光新材,受益标的唯特偶。n风险提示:高端锡焊膏技术进展不及预期,高速光模块放量节奏不及预期;潜在新的工艺变化影响需求量等。1一锡焊膏重要性逐步提升,行业呈高端化发展趋势二光通信技术演进,三四2u电子锡焊料是电子材料重要组成部分。电子锡焊料在电子信息产业中应用极为广泛,在被连接基板及元器件之间起冶金学互连作用,具有不可替代的作用。随着近代电子制造产业的发展,电子器件的互联和组装经历了从手工电烙铁加焊锡丝连接PCB与集成电路及电子元器件,到自动化波峰焊,再到表面贴装技术回流焊的应用发展历程。电子锡焊料的焊接工艺和技术指标的优劣,直接影响到电子产品的使用性能和寿命,进而制约着产品的升级换代和质量提升,亦能够促进和影响整个电子信息产业的发展进程。u电子锡焊料主要用在SMT、DIP工艺中。微电子焊接材料为了满足SMT(表面贴片)技术的发展,在焊锡条、焊锡丝等应用形态基础上逐步延伸出锡膏形态。SMT工艺中使用的微电子焊接材料主要为锡膏,锡膏的性能关键取决于产品的配方。DIP(双列直插封装)工艺中会使用到焊锡条、焊锡丝、助焊剂、清洗剂等产品。图:焊接及钎焊材料的分类图:电子焊接材料产业链资料来源:唯特偶招股书,3u电子锡焊料的主要分类。电子锡焊料主要包括锡膏(主要用于回流焊接)、焊锡条(主要用于波峰焊接)、焊锡丝(主要用于手工焊接)、BGA球;预成型焊片;助焊剂等。根据唯特偶招股说明书,我国电子锡焊料产量由2015年的12.80万吨增至2019年的近15万吨。从市场空间看,2020年我国电子锡焊料市场空间约为300亿元,呈现逐步增长态势。u锡焊膏的重要性逐步提升。在电子产品发展日渐轻薄短小的趋势下,行业企业相继引入SMT自动化制程后,我国电子锡焊料产业结构逐步发生变化,由于再流焊/回流焊技术在产业运用越来越广,锡膏在整体的电子锡焊料中占比逐步提升。图:中国电子锡焊料产量(万吨)图:微电子焊接材料及辅助焊接材料的应用锡焊丝资料来源:唯特偶招股书,中国电子材料行业协会,4u锡焊膏的构成。锡膏是由锡合金粉和助焊膏(包含松香、表面活性剂、溶剂、触变剂等)加以搅拌混合而形成的膏状混合物。其中体现配方核心技术的助焊膏是净化焊件表面、提高润湿性、防止焊料氧化、提高锡膏可焊性及印刷性的关键材料。u锡焊膏的性能。锡膏的焊接性能主要取决于锡合金粉的成分、助焊膏配方组成及锡合金粉与助焊膏的比例配置。1)环保性能:不含有害的铅成分,避免释放有害的铅烟;符合现代环保要求,创造更健康和可持续的工作环境。2)焊接性能:具有良好的润湿性,能够覆盖焊接接点,减少焊接缺陷(如虚焊、欠焊)的产生;在保证活性的同时具有很低的残留率,残留物活性低或无活性,保证电子器件良好的焊后绝缘性能;在高密度电子元器件的组装中表现出色,不出现锡珠或桥连等缺陷。3)流变性能:焊锡膏静置时应具有较高的粘度,保证其在印刷后有合适的粘附力来固定表面贴装元器件,以防元器件在贴装流程中掉落或移位;焊锡膏印刷时粘度应具有较小的粘度,以保证其印刷后不会产生拉尖、漏印或印刷图形不完整等问题的现象。图:锡焊膏示意图资料来源:唯特偶招股书,《高性能无卤素低温Sn-Bi-X锡焊膏的研制与开发》,5u锡焊膏用途广泛。锡膏不仅可应用于SMT组装工艺,还可广泛应用于LED芯片倒装固晶工艺、散热器成型工艺等,几乎涉及了所有电子产品的生产。u锡膏的分类——按锡合金粉末型号。标准的合金微粉也依次被划分为一至六号粉甚至更高,通常所选用的锡粉粒度应小于焊盘最小间距的三分之一,目前常用的为3#、4#合金粉。虽然当前小颗粒的合金微粉比表面积较大使得其容易发生氧化,但是随着微型化器件的发展,对于细间距印刷的需求增加以及技术水平的提升,小颗粒的合金粉末有望得到进一步的放量。 图:中国锡焊膏产量(万吨)20152016201720182粉末型号最大颗粒尺寸少于1wt%颗粒尺寸(μm)至少85wt%的颗粒尺寸(μm)至多10wt%的颗粒尺寸(μm)资料来源:唯特偶招股书,《电子封装无铅锡膏的研制及微焊点电迁移行为研究》,6u锡焊膏呈现高端化的发展趋势。锡膏行业整体呈现高端化的发展趋势,可以总结为三个方面。1)精细化:电子元器件尺寸、间距越来越小,促使焊接材料向粒度微细化、分布跨度更窄的方向发展,因此超细间距、更小焊盘的锡膏应运而生。当前业内企业生产锡膏时普遍采用粉径较大的T3、T4型号的锡合金粉。部分技术领先企业开始批量使用粉径更小的T5号锡合金粉,并逐步开始向粉径更小的T6、T7型号发展;2)绿色化:主要体现在两个方面,即焊接材料无卤化、辅助焊接材料水基化;3)低温化:很多常规合金如锡银铜、锡铜合金熔点都在200℃以上,容易因焊接温度过高而导致元器件和PCB板变形,从而造成多种焊接缺陷,同时也会大幅增加耗能。为提升焊接效果及电子装联质量,降低制造成本,研发焊接熔点在183℃以下的低温锡膏成为行业技术重要发展趋势之一。而常见的低温合金有Sn-Bi系和Sn-In系,其中Sn-In合金的共晶点为120℃,但是In的成本较高,所以目前In主要是作为微量元素进行添加。表:不同型号锡合金粉特征锡合金粉型号焊盘间距表:典型无铅焊料的主要性质与特点成分%熔点℃高熔点、湿润性差低成本、高熔点、湿润性差成本高、高熔点、机械性能好低成本、机械性能好、耐腐蚀性差、抗氧化性差低熔点、高脆性低熔点、高成本图:不同钎料下的焊点SEM像资料来源:唯特偶招股书,《电子封装低温互连技术研究进展》,7u性能要求更高的产品——固晶锡膏。固晶锡膏主要用于半导体封装或LED封装中,用于将芯片(Die)固定到基板(如陶瓷、玻璃、金属或PCB)上,属于芯片粘接材料。为满足基本的散热需求,固晶锡膏一般采用的粉径较小(5号粉15~25µm、6号粉5~15µm)、导热系数较高的SAC305系列锡粉。,固晶锡膏采用的粉径较小,锡粉极易氧化,为控制锡膏的氧化一般采用针筒状包装。u固晶锡膏与SMT锡膏的区别。固晶锡膏通常通过热固化(较低温度,如150-200℃),避免高温损伤芯片;部分产品支持快速UV固化;且固晶锡膏需承受长期热循环(如LED结温变化)和机械应力(如振动要求低应力、高粘接强度。固晶锡膏与SMT锡膏的区别,固晶锡膏更需要低温固化、高粘接强度;SMT锡膏更需要高可靠性焊点。表:唯特偶锡膏精细化产品特征及应用产品特征应用情况T5粒径锡膏锡粉超细粉径15-25μm,能够满足0.35mmPitch及以上超细间距BGA主要应用于计算机、通信、消费电子等精细化要求较高的行业T6粉径锡膏锡粉超细粉径5-15μm,粘度稳定,适用于倒装芯片焊接,已经应用于固所所表:固晶锡膏与SMT锡膏的区别粘接强度高(需固定芯片)低(依赖焊接润湿)较快(适应自动化产线)依赖回流焊曲线可能优化(如添加Ag/Au)一般(依赖合金成分)较宽(适应芯片工作温度)需匹配PCB耐温性存储条件0-10℃,含胶材料需要-10℃以下资料来源:唯特偶招股书,《基于SnAgCu无铅钎料的LED倒装用固晶锡膏开发与性能研究》,深圳福英达官网,华西证券研究8u锡膏国产化率较低。根据唯特偶招股书,2020年我国微电子焊接材料行业总体规模约为300亿元。我国锡焊膏产量2019年约为1.6吨;2020年国内锡焊膏市场空间约为40亿元,且外资企业份额较高。根据唯特偶招股书,2020年唯特偶锡膏销售收入2.63亿元,锡膏产品销售规模仅占国内锡膏市场的7%左右。u海外龙头竞争力较强。根据唯特偶招股书,外资企业锡膏在国内市占率约为50%,且头部外资企业历史悠久,产品矩阵丰富,下游覆盖多领域。未来国内锡膏企业有望逐步提升竞争力,持续进行国产替代。表:锡膏知名外资企业概况美国爱法美国铟泰限(万元)无公开数据无公开数据3.液体助焊剂、电子4.钎焊合金、粉芯线材器等4.广播通信器材4.导热界面材料属和无机化合物主要应用领域产品主要应用于中高端电子制造领域4.通信等4.薄膜资料来源:唯特偶招股书,9一锡焊膏重要性逐步提升,行业呈高端化发展趋势二光通信技术演进,三四u光模块结构。光模块结构主要包括光收发组件、PCBA、电接口、光接口和结构件等。光模块用到的芯片可分为光芯片和电芯片,其中激光器芯片、探测器芯片是属于光芯片、放大器、驱动芯片和复用/解复用器件(MUX/DEMUX)等属于电芯片。u高速光模块出货占比有望提升。光模块是AI投资中网络端的重要环节,在全球算力投资持续背景下,AI成为光模块数通市场的核心增长动力。根据中际旭创财报,2026年全球数通光模块市场规模有望达到228亿美元,预计2030年整体市场规模将增长至414亿美元,对应2025-2030年复合增长率为20%。2026年800G和1.6T光模块将迎来快速放量,合计市场规模有望达到146亿美元,占到整体光模块市场规模的约64%。图:光模块结构示意图(SFP+封装)图:全球数通光模块市场空间及增速(亿美元)资料来源:源杰科技招股书,中际旭创财报,测算11u光模块传输速率提升,焊点尺寸缩小显著。光模块传输速率提升,本质上是信号频率、热密度、封装密度的同时增加,对焊点的影响集中体现为:热疲劳寿命下降+高频寄生效应敏感+微型化工艺挑战。工艺端,热压焊是目前高速光模块应用较为广泛的技术之一,原理是利用脉冲电流通过高电阻材料(钼、钛等)制成的热压头,在接触区域迅速产生焦耳热,将预置焊料熔融并形成焊接头。焊接过程中同时对焊件施加压力,促使熔融焊锡充分填充焊接界面。传统热压焊工艺面临四大挑战:热不均匀性、压力控制误差、应力损坏风险、对位精度不足。资料来源:《高速光模块关键技术方案及标准化进展》,《热压焊工艺在高速相干光模块的应用》,122.1光模块传输速率提升,对焊接工艺的要求显u光模块传输速率提升,封装工艺迎来改变。光模块的封装工艺是在耦合工艺后的下一步,主要包括TX、RX、PCBA及结构件的封装。当光模块的传输速率从100G到800G再到3.2T,以及CPO工艺,光模块的封装工艺也发生改变,沿着同轴封装(TO-can)--COB(chiponboard)/COC-BOX(chiponcarrieronbox)--混合集成(HybridIntegration)至光电共封装(Co-PackagedOptics)。400G以上的单模光模块多采用混合集成封装方式。TO-can光器件通过TO封装组成TO组件,TO组件插针焊接在PCBA形成电路连接PCBA挖槽焊接基板,光器件通过胶水粘在PCBA下光器件直接倒装焊接在芯片或者基板上,焊接完成直接形成PCBA电路连接表:不同封装类型的性能型气密性可靠性TO-can好低TO管壳散热面积小,热量难以导出好高差容易导出低好好高下沉基板背部散热,热量容易导出好高400G以上速率单模差高芯片背部散热,芯片堆叠内部热量难以导出差高资料来源:《化学人聊光通信》,测算132.1光模块传输速率提升,对焊接工艺的要求显u光模块传输速率提升,信号在电互连系统中需要优化——从金线键合(WB)到倒装焊(FC)。电互连指的通信中依赖于电路进行通信的部分,包括终端中电控的部分+系统中间的信号导线。金线键合,指的是不同芯片之间通过金线进行电连接的过程,光电芯片之间的信号通常为射频的交流信号,对金线长度比较敏感。随着光模块传输速率的提升,金线的阻抗不连续导致的传输损耗越来越严重。这几年随着光模块带宽工程极限迫近,当线宽工程逐渐走向极限,互连材料和工艺也得努力做出改变,光模块裸芯片的电互连工艺也逐渐由WB向FC转变。表:高速光模块倒装键合的优势u倒装焊接的三个必要性。1)突破高性能瓶颈:倒装焊接的优势在于,它用直径几十微米的铜柱凸点取代了长达数毫米的金线,将芯片与基板之间的信号路径缩短至极限,能将信号路径的寄生电感降低。2)解决高功率芯片的散热问题:高速光模块中的核心芯片,在高频工作时功耗显著增加;倒装焊接将芯片有源区通过密集的焊点直接面向基板,提供了短且横截面积大的热传导路径。3)满足高密度集成的体积要求:倒装焊接允许在芯片表面呈二维阵列式地布置数千个微凸点,极大地提升了互连密度,是CPO等表:高速光模块倒装键合的优势细分环节详细优势路径优化倒装键合技术省去了长的键合丝,信号可以直接通过凸点与基板连接,大大缩散热性能芯片与封装基板的直接连接,使芯片热量更好的传递到基板上面,并通过散热资料来源:36氪,华中科技大学,14u锡膏用量提升的双重逻辑:光模块数量提升、高速光模块封装工艺变化带来焊点数量提升。u1)光模块数量提升:LightCounting上调了800G和1.6T光收发机出货的预测,预计2026年800T光模块出货将翻倍以上,而1.6T出货量将在2025年从小基数增长到数千万个,并在2029年前快速增长。根据LightCounting在26年的预测报告,2030年光模块市场空间中性预测将达到500亿美元,乐观有望达到1000亿美元。u2)高速光模块需要的焊点数量提升:光模块速率越高,信号频率越高,焊点的微小尺寸和形状就会影响信号质量,焊点尺寸的一致性必须控制在微米级。在紧密排列的焊点阵中,高速信号会通过寄生参数相互干扰。速率越高,对焊点间距离和地线焊点布局的要求就越苛刻,焊点数量显著提升。随着光模块从10G向100G、400G速率演进,对于PCBA工艺的要求也越来越高,目前400G光模块的焊点通常在1000个以上。表:以太网光模块市场空间(百万美元)表:光模块封装的器件TX光器件驱动芯片、激光器、合波器、透镜、隔离器、短光纤组件跨阻放大器、探测器、透镜、分波器、短光纤组件电容、电阻、电感、晶振、FPGA、DS结构件管壳、光连接器等资料来源:LightCounting,光纤在线,化学人聊光通信,15u光模块焊点的来源。光模块的焊点主要来源总结:大多数在PCBA主板上,核心在光器件内部,外围在外壳封装上。1)PCBA贴装焊点:随着光模块速率从10G向400G/800G演进,PCBA上的焊点数量快速增长;2)光器件内部精密焊点:这部分对模块的性能和可靠性至关重要,涵盖多种精细工艺如共晶焊、激光焊、金线键合、倒装焊等;3)外壳结构封装焊点:主要用于模块的机械封装和密封保护。u重点讨论光模块速率提升,焊点数量快速提升的核心原因:DSP工艺改变,焊点变小、密度变大、焊点形态改变,数量显著增长。在高速光模块系统中,DSP是实现超高速、长距离、高可靠数据传输的核心基石。根据LihghtCounting预测,至2027年Lite等厂商将显著提升DSP出货量。随着光模块速率提升,DSP焊点形态发生改变,高速光模块的DSP焊点有望进化为微凸点。焊点数量及形态变化,有望带来焊膏用量的显著提升。(数量最多)(数量最多)光路耦合激光焊TOSA/ROSA固定光器件内部焊点(精密核心)外壳结构焊点(封装固定)光器件内部焊点(精密核心)外壳结构焊点(封装固定)光模块焊点管壳气密封装上下盖板固定图:DSP方案与LPO方案的架构资料来源:LightCounting,易飞扬通信,整理16u高级别焊膏价格更贵,高速光模块对高级别焊膏需求提升。选择锡膏粉径时,须遵循“5球原则”——钢网开口宽度至少要是最大粉径的5倍,以确保锡膏顺利脱模。AI芯片的高速互联,是焊锡膏粒径不断微缩的技术支撑。焊锡膏粒径通常以“T+数字”标识,数字越大则颗粒越细。随着光模块速率持续提升,精细锡膏的用量及占比均呈提升趋势。且价格端,T4以上的锡膏单价预计提升显著。应用场景应用场景粒径范围最小钢网孔径表面积(㎡)-资料来源:一步步新技术官网,合明科技官网,17一锡焊膏重要性逐步提升,行业呈高端化发展趋势二光通信技术演进,三四u唯特偶:平台型微电子焊接材料龙头,锡膏产品有望充分受益。经历多年发展,唯特偶已经成长为国内微电子焊接材料平台型公司,主要产品包括以锡膏、锡条、锡丝为代表的微电子焊接材料,以及以助焊剂、清洗剂、稀释剂为代表的微电子辅助焊接材料。根据唯特偶招股书,公司2019年至2021年连续三年锡膏产销量/出货量国内排名第一。2025年公司成功推出5号粉高可靠锡膏、7号粉水溶性锡膏、低银高性能锡膏、水基助焊剂等多款新产品,产品兼具高性能、高可靠性与环保特性。产品名称产品特征应用情况精细化触变性能良好适用于倒装芯片焊接,已经应用于固晶锡膏领域绿色化无卤化锡膏、助焊剂无卤化锡膏、助焊剂满足环保要求水基型助焊剂和清晰剂载体为水,区别于传统溶剂型产品,环保性能优良主要应用于焊接后的清洗低温化低温锡膏传统的无铅合金主要应用于不耐热的电子元件焊接资料来源:唯特偶财报,唯特偶招股书,
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