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台积电之外的风景:联电全球产能与战略布局深度解析
材料汇· 2025-10-12 15:06
公司概况 - 联华电子股份有限公司成立于1980年5月,总部位于新竹科学园区,全球员工约20,000人,实收资本额为新台币1,256.07亿元 [4] - 公司主营业务为专业晶圆制造整合服务,提供逻辑/混合信号、嵌入式高压解决方案、嵌入式非挥发性内存、RFSOI及BCD等完整制程技术及制造解决方案 [4] - 2024年合并营业收入为新台币2,323.03亿元,合并营业成本为新台币1,566.49亿元 [4] 全球产能分布 - 公司构建了以中国台湾为创新引擎、中国大陆为市场支点、新加坡为战略缓冲、日本为生态补充的多极协同制造网络 [7] - 中国台湾基地集中了最先进的制造能力,12英寸晶圆月产能稳定在9万至10.7万片,主要用于28纳米、22纳米等先进制程,产能利用率长期保持在90%以上;8英寸晶圆月产能约30万片(相当于12万片12英寸晶圆产能) [8] - 中国大陆厦门联芯12英寸晶圆厂采用分阶段建设,每阶段规划月产能1.5万片,全部建成后总产能达每月3万片,主要生产28纳米和22纳米制程产品,客户以中国大陆设计公司为主 [9] - 新加坡基地Phase 1和Phase 2产线已投入运营,月产能合计约1.5万片,主要生产40纳米及以上成熟制程产品;P3产线预计2025年下半年量产,四期项目全部建成后总产能将达每月4.5万片12英寸晶圆 [10] - 日本三重县工厂通过收购获得,月产能约为3万片12英寸晶圆,主要服务于日本当地的汽车电子、工业设备等领域客户 [12] 技术节点抉择 - 公司战略聚焦于28纳米、22纳米等"长生命周期节点"的深度耕耘与价值挖掘,放弃在尖端制程上进行昂贵的"军备竞赛" [14] - 28纳米和22纳米制程构成公司最坚实的业绩支柱,在12英寸晶圆产能分配中合计占据约60%份额,广泛应用于智能手机应用处理器/基带、Wi-Fi/蓝牙芯片、电视显示驱动IC及各类物联网设备主控芯片 [16] - 22纳米工艺是对28纳米的光罩微缩优化,可将芯片尺寸缩小约10%,为客户带来显著的单位成本降低,性能提升通常不到5% [17] - 14纳米制程研发于2017年完成,累计投入约2亿美元,但因量产时间比行业领导者晚约两年半,目前月投片量维持在2500至3000片的较低水平 [18] - 公司与英特尔达成历史性合作,授权其12纳米技术用于英特尔自有工厂生产,采用"技术授权+联合开发"的轻资产模式,但大规模产品出货时间点预计在2027年左右 [19] - 公司积极布局"超越摩尔"领域,位于新竹的6英寸晶圆厂超过80%产能用于生产氮化镓和碳化硅等化合物半导体,应用于新能源汽车、快速充电、5G通信基站等高频、高功率场景 [20] 客户生态与市场竞争 - 在显示驱动IC领域拥有稳固的"基本盘",核心客户群包括联咏、矽创和瑞昱等台湾本土设计公司巨头,构建了坚实的护城河 [23] - 在模拟与混合信号芯片领域客户画像更为多元化与国际化的,前五大客户包括英伟达和高通等国际半导体巨头,传统模拟芯片龙头德州仪器在公司的产能占比已低于10% [24] - 中芯国际被视为公司在中长期内最强劲的竞争者,凭借国家产业政策支持、庞大的本土市场需求及持续的技术投入,在28纳米等关键节点上形成强大的成本竞争力与产能规模效应 [26] - 对于竞争对手格芯,公司展现出充分的战略自信,认为其FD-SOI技术路线在长期可靠性和极端环境下的耐用性方面与公司所采用的体硅平面工艺存在差异,难以在车规级、工业控制等市场构成实质性威胁 [27] 供应链策略与未来增长 - 核心设备和材料供应链依赖全球顶级品牌,硅片主要采购自信越化学、胜高及环球晶圆,光刻设备以阿斯麦的immersion光刻机为主力,刻蚀、薄膜沉积等关键工艺环节由应用材料、泛林研发和东京电子主导 [30] - 对于中国大陆和韩国的半导体设备厂商持有非常审慎的态度,出于技术保密与地缘政治风险的双重考量,直接采购行为非常稀少 [32] - 未来产能扩张预计沿用"收购为主,自建为辅"的稳健财务策略,倾向于收购在德国、日本或美国等发达经济体中因运营成本高企而寻求出售的现有晶圆厂 [33] - 公司进军先进封装领域,专注于为台积电CoWoS流程提供关键的硅中介层,当前月产能约为1500片,计划年底前提升至3000片,明年进一步扩产至6000片,以抓住AI芯片供应链的"溢出红利" [34]
国内外茂金属聚乙烯mPE的发展现状与供需分析
材料汇· 2025-10-12 15:06
概述 - 茂金属聚乙烯(mPE)是在茂金属催化体系下,由乙烯均聚或与α-烯烃共聚得到的聚合物,是产量最大、应用进展最快的茂金属聚合物产品 [2] - 得益于茂金属催化剂的单活性中心特性,mPE具备较窄的分子量分布和更均匀的共聚单体分布,性能显著优于传统聚乙烯,在薄膜、管材、瓶盖、电线电缆等领域具有优异表现 [4] - 全球主要生产企业包括ExxonMobil、Dow化学、Borealis等,国内主要企业有齐鲁石化、大庆石化、独山子石化、兰州石化、扬子石化、茂名石化、广东石化、沈阳石蜡化工、宁夏宝丰能源、浙石化等 [4] 市场供需:全球 - 2023年世界mPE总产能约为2800万吨/年,前四大生产企业产能合计约1400万吨/年,占全球总产能的50% [7] - ExxonMobil公司是全球最大mPE生产商,产能为581.6万吨/年,占全球产能的21%;Dow化学公司位居第二,产能为451万吨/年,占全球产能的16% [7][10] - 中国石油和中国石化产能分别提升至全球第三和第四位,产能分别为228.8万吨/年和203万吨/年,全球占比分别为8%和7% [8][10] - 从区域产能分布看,北美占比约31%,新加坡占比约14%,中东占比约10%,中国占比4.15% [9] - 2023年世界mPE需求量约为2500万吨,美洲、欧洲和亚洲是主要消费市场,消费量占比分别为25%、32%和21%,亚洲市场消费呈快速增长态势 [11] 市场供需:中国 - 2023年中国mPE表观消费量为259万吨,其中国内产量为36万吨,进口量为223万吨,自给率仅为13.8%,高度依赖进口 [13] - 国内产量有限的主要原因是国产料与进口料性能存在差距,以及国产茂金属催化剂与进口催化剂价差较大导致生产成本较高,生产企业常处于亏损状态 [13] - 截至2023年底,中国已开展mPE试生产或量产的装置设计产能合计约556.8万吨/年,但因起步较晚且受生产技术壁垒限制,装置开工率较低,产量有限 [13] - 未来中国已规划在建多套含mPE装置,预计新增总产能将超过600万吨/年,全面投产后可能面临激烈竞争,埃克森美孚(惠州)项目预计2025年投产 [15] - 2023年中国mPE消费结构中,薄膜应用占比最高,达88.9%,其中食品薄膜、棚膜、缠绕膜、热收缩膜、重包装膜分别占30.5%、16.8%、16.5%、10.6%和8.7%;管材应用占比8.0% [17] - 包装行业制品减薄化、单一包装膜等趋势将促进mPE需求增长,PERT管材、滚塑油箱等非包装领域应用也将保持强劲增长 [19] 工艺技术 - mPE生产工艺主要包括气相法、溶液法和淤浆法,2023年全球产能中,气相法占比61%,溶液法占比22%,淤浆法占比17% [21] - 溶液法工艺代表包括Dow公司的Dowlex工艺和NOVA公司的Sclairtech工艺,是在温度高于聚合物熔点条件下进行的聚合 [21] - 淤浆法工艺代表包括Innovene的Innovene S工艺、三井化学的CX工艺、Chevron Phillips的MarTECH ADL工艺,是产物悬浮于溶剂中的非均相沉淀聚合 [22] - 气相法工艺代表包括Univation的Unipol工艺、三井化学的Evolue工艺、Ineos的Innovene G工艺和中国石化GPE气相法工艺,是在流化床反应器内进行的配位聚合 [22] 应用进展 - mPE主要分为茂金属线型低密度聚乙烯(mLLDPE)、茂金属中密度聚乙烯(mMDPE)和茂金属高密度聚乙烯(mHDPE) [24] - 薄膜是mPE最主要的应用领域,其生产的薄膜具有韧性优、光学性能好、气味低、热封温度低等优点,主要产品包括透气膜、热收缩膜、重包装膜、缠绕膜等 [25] - 管材是mPE新产品研发重点,与无规共聚聚丙烯管材相比,mPE制成的PE-RT管材具有优异的长期耐高温蠕变性能、耐低温性能和高柔性 [30] - 在滚塑领域,mPE制品具有优良的抗冲击性能和韧性,可实现制品壁厚减薄和重量减轻,但目前该类产品主要依赖进口 [32] - mPE因其特殊的分子结构和力学性能,也非常适合用于生产要求高光泽度、低气味、良好加工性能的瓶盖,但该领域原料基本由外资或合资企业垄断 [33] - mPE在电线电缆、涂覆、防水卷材等领域也展现出优势,如分子量分布窄带来的加工稳定性、低气味、耐穿刺、耐候等特性,应用不断拓展 [34][35][36] 发展建议 - 未来中国PE整体产能将进入过剩阶段,国内同类产品竞争将更加激烈,进口产品主要因成本更低而具有优势 [38] - 生产mPE的核心是催化剂,中国虽已实现部分茂金属催化剂的国产化,但在茂金属化合物、硅胶载体、MAO等方面仍存在差距,需加快产业化攻关 [38] - 高端mPE生产所需的关键单体(如1-己烯、1-辛烯)的产业化存在差距,制约了高附加值产品的研发,应加大关键单体技术开发和产业化力度 [39] - 目前中国PE装置90%以上采用进口工艺技术,许多国外许可商的技术并不许可茂金属牌号,需加快装置改造以满足茂金属催化剂生产需求 [40] - 应加强材料微观结构技术创新,开发特殊分子结构和应用性能的产品,如具有长支链的mLLDPE、单釜双峰mPE产品,推动在高端领域的应用 [41]
聚焦硅光CPO、异构集成,2025异质异构集成年会,宁波见!(HHIC 2025)
材料汇· 2025-10-11 12:05
会议核心观点 - 人工智能、智能驾驶及高性能运算应用正驱动新兴半导体技术加速产业化,异质异构集成已成为半导体领域重要发展方向 [2] - 会议旨在抢抓新一代芯片发展战略机遇,助力宁波及长三角地区打造先进电子信息产业高地,实现“聚资源、造集群”的发展目标 [2] - 会议聚焦三维异构集成、光电共封装、晶圆级键合等前沿先进封装技术,推动技术创新与产业应用深度融合 [10] 会议基本信息 - 会议名称为2025异质异构集成年会,由势银(TrendBank)与甬江实验室联合主办 [4] - 会议计划于2025年11月17-19日在浙江宁波举行,预计规模为300-500人 [4] - 会议标准注册费用为2500元/人,早鸟优惠价为2000元,学生优惠价为1500元 [12] 会议议程与技术焦点 - 会议议程涵盖异构集成与先进封装、光芯片与CPO技术创新、异质异构集成工艺与材料装备、Micro LED异质集成微显示四大平行论坛 [6][7][8] - 关键技术话题包括2.5D/3D芯粒异构集成、12英寸MEMS微纳加工技术产业化、硅基光电合封技术、混合键合工艺发展趋势等 [6][7] - 微显示分论坛将探讨AR全彩Micro LED现状、钙钛矿量子点全彩Micro LED产业化、激光键合与巨量转移方案等前沿议题 [7][8] 产业参与与合作生态 - 参会企业覆盖EDA工具及芯粒设计、芯粒制造及先进封装、异构集成供应链等全产业链环节,包括华进半导体、长电科技、通富微电、北方华创等龙头企业 [15] - 会议亮点包括全链条资源融合,构建“技术-产业-资本”协同生态,并采用大型会议与小型闭门会议结合的形式促进精准对接 [11][13] - 会议设置现场技术与产品展示区域,搭建供应链对接平台,促进供需双方合作 [13]
百亿赛道UHMWPE深度分析:揭秘超高分子量聚乙烯的进口替代与投资密码
材料汇· 2025-10-11 12:05
文章核心观点 - 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种具有卓越力学性能和化学稳定性的关键战略材料,在新能源汽车和国防安全等领域需求呈现爆发式增长 [3] - 中国已成为全球最大的UHMWPE生产国和消费国,但行业面临“低端过剩、高端不足”的结构性挑战,高端产品进口替代空间巨大 [3][17][61] - 未来投资机会高度集中于进口替代、下游高增长应用拉动以及绿色制造技术等核心环节,行业需向技术驱动的高质量发展路径转型 [60][61][71] UHMWPE概述 - UHMWPE是一种黏均分子量通常在150万以上的热塑性工程塑料,具有耐冲击、耐摩擦、自润滑、耐化学腐蚀等优异性能 [6] - 其分子链长且易高度缠结,导致熔融状态下黏度高、流动性差,可采用拉膜、挤出、注塑等方式加工成薄膜、纤维、型材等制品 [6][9] - 性能对比显示,UHMWPE在密度、动摩擦系数和吸水率等方面优于聚四氟乙烯、尼龙66等工程塑料 [7] UHMWPE市场供需分析 全球市场 - 2023年全球UHMWPE产能约49万吨/年,亚洲是主要产区,产能占比55.1% [11] - 2023年全球消费量约48.6万吨(市场规模约73亿美元),需求年均增长率超过10%,动力电池隔膜是最大应用领域,消费量约24.9万吨 [13][15] - 预计2023-2028年全球需求复合增长率约12%,2028年消费量将达67.9万吨 [16] 中国市场 - 截至2023年,中国主要生产企业共10家,总产能21.1万吨/年,但锂电池隔膜料等高端产品进口依存度高 [17][20] - 2023年中国表观消费量约43.2万吨(市场规模约65亿美元),近半数用于锂电池隔膜,用量约21.6万吨 [21][23] - 国内规划新增产能达46.3万吨/年,若全部落地,中国总产能将达67.4万吨/年 [70] UHMWPE工艺技术 - 工业化生产主要采用Ziegler-Natta催化剂的液相淤浆聚合技术,Hostalen釜式工艺占全球产能超70% [26][31] - 国内技术实现突破,开发出连续法环管淤浆工艺并完成工业转化,中石化天津在建10万吨/年装置采用自有釜式技术 [35][37] - 催化剂技术是发展关键,茂金属催化剂和非茂过渡金属催化剂仍处于研发或中试阶段,是未来优化产品性能的重点 [28][30] UHMWPE应用进展 - **锂电池隔膜**:是UHMWPE最大下游应用,利用其高温“熔而不塌”特性保障电池安全,未来三年中国需求增速预计达30% [15][23][41] - **高性能纤维**:2023年全球纤维需求量约5.47万吨,中国占61%达3.38万吨,是理想的防弹、防刺材料,预计中国未来需求年均复合增速10.4% [43][53][58] - **医用材料**:全球60%的髋关节和近100%的膝关节手术使用UHMWPE制品,是人工关节耐磨衬垫的首选材料 [46] UHMWPE纤维分析 - 全球UHMWPE纤维产能为6.7万吨/年,中国占4.5万吨/年,达全球总产能的67% [55] - 冻胶纺丝-超倍拉伸法是主流工业化生产工艺,分为干法和湿法,干法产品质量更优但技术和设备要求高 [50][51] - 国内约有20家生产企业,91%产能为湿法工艺,2023年需求量前三的应用领域为军警装备(38%)、海洋产业(30%)和劳动安全防护(25%) [56][58] UHMWPE投资逻辑分析 - 核心投资主线是进口替代与高端突破,重点关注高性能催化剂、锂电池隔膜基料、医用级树脂等高端专用材料的技术突破 [61][62] - 下游高增长应用如新能源汽车和军需防护是确定性的需求引擎,可延伸投资隔膜新型涂覆技术、纤维深加工成复合装甲等环节 [63][64] - 绿色制造与降本增效技术是未来核心竞争力,投资机会存在于低毒溶剂替代、溶剂高效回收工艺等环保工艺领域 [65][66]
【深度】液冷:智算中心散热核心技术(附42页PPT)
材料汇· 2025-10-10 15:43
文章核心观点 - AI时代算力芯片功率持续提升,液冷技术凭借其高效散热、节能降噪等优势,正成为智算中心的主流散热方案,市场空间广阔 [3][6][15] - 全球数据中心PUE考核趋严及AI服务器功率密度大幅提升共同驱动液冷技术渗透率加速,冷板式是当前主流方案,浸没式是长期发展方向 [3][15][23] - 液冷产业链涵盖上游零部件、中游系统集成及下游应用,具备系统级能力的专业温控厂商和拥有高性价比优势的国产供应商有望在行业高速增长中受益 [3][61][80] 液冷技术驱动因素 - **散热能力与成本优势**:液冷系统散热能力远优于风冷,在每机架40kW的部署下,液冷投资成本比传统风冷节省14% [12];以10MW数据中心为例,液冷方案相比冷冻水方案预计2.2年左右可回收增加的初投资 [12] - **算力功率密度提升**:AI GPU机架峰值密度预计从2024年的130kW增长至2029年突破1MW,英伟达GB200超级芯片功耗达2700W,风冷技术已触及散热极限 [15] - **全球PUE政策趋严**:中国要求新建大型数据中心PUE降至1.25以内,美国联邦数据中心需在2025年前达到PUE≤1.5,欧洲要求2030年PUE降至1.3以下,液冷技术是降低PUE的关键 [23] - **云服务厂商(CSP)积极采用**:包括Meta、Google、AWS、微软在内的主流云厂均已设计和启用液冷方案 [26] 液冷技术分类与架构 - **技术路径**:主要分为冷板式、浸没式和喷淋式三大类,冷板式又可细分为单相和两相 [28][29] - **系统架构**:液冷通用架构可分为机房侧(含一次侧、二次侧设备)和ICT设备侧,一次侧主要包括室外冷水机组等外部冷源,二次侧包括CDU、Manifold、管路等 [8][53] - **当前主流与未来方向**:冷板式液冷是当前主流应用技术,英伟达GB200系列采用100%全液冷架构 [6];浸没式方案是长期发展方向,其PUE可降至1.05以下 [29][41] 市场规模与预测 - **全球市场**:预测2026年全球数据中心液冷(二次侧)市场规模有望达100亿美元 [3];其中,北美市场乐观情况下2026年规模有望达100亿美元(英伟达贡献约70亿美元,CSP自研ASIC贡献约30亿美元) [5][57] - **中国市场**:预测2026年/2027年中国液冷市场规模有望分别达到113亿元/238亿元 [5][52];国内数据中心液冷渗透率有望于2025年进入加速期 [5] 产业链与竞争格局 - **产业链结构**:上游为液冷零部件(冷板、CDU、Manifold等),中游为系统解决方案供应商/集成商,下游为AIDC服务商、运营商、互联网公司等 [3][61] - **系统集成商**:系统集成复杂度高,对综合能力要求高,老牌头部温控厂商如Vertiv、英维克等具备优势 [5][67] - **零部件厂商**:制造环节存在技术和客户壁垒,台资厂商如奇宏、双鸿、台达电子因早期配合英伟达预研而具备先发优势,但国产供应商凭借性价比有望迎来发展机遇 [5][76] - **商业模式**:解耦交付模式(服务器与机柜分离)有利于行业标准形成和灵活部署,是未来趋势 [63][65] 重点公司分析 - **海外龙头**:Vertiv(维谛技术)是英伟达独家制冷系统合作伙伴,全球数据中心冷却市场份额达23.5%,在手订单增长迅速 [85][86] - **国内龙头**:英维克是国内精密温控龙头,其Coolinside全链条液冷解决方案和UQD产品已进入英伟达MGX生态系统,平台化研发能力和大客户信赖构成核心优势 [81][90];申菱环境、高澜股份、曙光数创等国内厂商在液冷领域均有布局和项目落地 [82][95]
【深度】空白掩模版:光刻工艺的“底片”,国产化率几乎为零
材料汇· 2025-10-10 15:43
掩模版在半导体产业链中的战略地位 - 掩模版是半导体生产制造过程中不可或缺的材料,其工作原理是将设计好的电路图形通过光刻等工艺绘制在掩模版上,再将图形转移到硅晶圆等基体材料上[2] - 半导体掩模版是技术要求最高的掩模版品类,IC制造生产占据掩模版下游60%的份额,而高端半导体掩模版主要被美国和日韩厂商垄断,国产化突破对国产半导体产业链具备重要战略意义[2] - 掩模版产业链上游主要包括掩模基板和光学膜等原材料,中游为掩模版制造商,下游以IC制造和平板显示为主[11] 全球及中国掩模版市场规模与增长 - 半导体掩模版作为核心半导体材料之一,2021年占全球半导体材料市场的12%,仅次于硅片和电子特气[3] - 全球半导体掩模版市场规模有望在2025年达到60.79亿美元,同比增长7%[4] - 中国大陆半导体掩模版市场规模从2017年的9.12亿美元增至2022年的15.56亿美元,2017-2022年复合增速达到11.3%,2023年达到17.78亿美元,同比增速14.27%[4][30] 空白掩模版的核心作用与市场格局 - 空白掩模版是半导体掩模版的核心部件,其基本结构是在玻璃面板上镀一层光学薄膜,材料包括铬、硅化钼、氧化硅等[5] - 空白掩模版是构成光掩模版的主要成本项,根据龙图光罩招股说明书,2021-2023年间采购原材料中空白掩模版占比分别为64%、58%、53%[5] - 2024年全球空白掩模版市场规模约为18亿美元,中国大陆市场规模约为4亿美元[5] - 日本厂商占据全球空白掩模版的主要市场份额,包括HOYA、信越、AGC等全球知名电子化学品领域巨头,其中HOYA在EUV空白掩模版市场占有率占据主导地位[7][55] 技术演进对掩模版的要求与挑战 - 随着制程提升,晶体管结构越来越复杂,掩模版套刻层数整体呈现提高趋势,台积电130nm制程节点所需掩膜版层数约为30层,而28nm制程节点增加到约50层,14nm/10nm达到60层[33] - 先进制程对半导体掩模版的技术参数提出越来越高要求,需要引入OPC光学邻近效应修正技术、PSM相移掩模版技术、电子束光刻技术等图形分辨率增强技术[37] - 先进制程工艺所需掩模版成本大幅提升,16/14nm SoC所需掩模版成本约为500万美元,占整体成本比例约为1.5%,而7nm SoC所需掩模版成本增加至1500万美元,占比上升到2.5%[41] 国产空白掩模版的现状与发展机遇 - 国产空白掩模版供应商主要集中于小尺寸、平板显示等领域,在G6及以下掩膜基板方面已经基本实现国产化,但在大尺寸和中高端小尺寸方面仍然依赖日韩进口,半导体空白掩模版领域的国产化几乎处于空白状态[60] - 中国大陆晶圆产能庞大,截至2025年8月31日共有晶圆产能259万片/月,其中先进制程产能达到每月16.7万片,占比7.2%,成熟核心制程及成熟中低制程占比最大[61] - 聚和材料拟通过收购韩国SK Enpulse介入空白掩模版业务,收购金额680亿韩元(折合约3.5亿人民币),SK Enpulse空白掩模版业务2024年收入约为430万元,尚处于亏损状态[66]
半导体及封测产业发展现状与趋势(附95页PPT)
材料汇· 2025-10-09 15:34
市场与格局:东方崛起,AI需求决定周期 市场规模与增长 - 2025年全球半导体销售额预计达到7280亿美元,同比增长15.4% [3][7] - 增长主要得益于逻辑器件(增长29%)和存储器(增长17%)的强劲增长,受数据中心基础设施需求和人工智能边缘应用兴起驱动 [3][10] - 2025年上半年全球半导体市场销售额达到3466亿美元,同比增长18.9% [7] - 2026年预计全年增长率为9.9%,销售额达到8000亿美元 [7] - 中国大陆2025年上半年销售额96亿美元,占全球市场的28%,继续领跑区域市场 [3] 市场集中度 - 前五大晶圆厂(TSMC、Samsung、SMIC、UMC、GlobalFoundries)合计市占率达到83%,其中TSMC一家独占48.7%且先进制程溢价显著 [13] - 前五大设备商(ASML、AMAT、LAM、TEL、KLA)合计市占率达到86%,欧美日企业仍垄断高端设备市场 [13] 制造与设备:EUV高NA时代启幕,国产加速验证 光刻技术发展 - ASML的0.33NA EUV光刻机已量产用于3nm制程,0.55NA(High-NA)EUV光刻机2025年小批量进厂,预计2030年成为主流 [39][42] - 国产28nm DUV光刻机已通过产线验证,14nm光刻机目标2026年量产,SSX600 i-line光刻机支持90-280nm关键层工艺 [39][59] 核心部件与价值链 - EUV光刻机的核心部件包括德国蔡司的光学系统、美国Cymer的13.5nm光源和日本激光器,这些部件占EUV价值链的70% [56] - 美国出口管制倒逼国产化进程 [56] 设备投资与国产化 - 2025年全球晶圆厂资本支出约1880亿美元,中国大陆资本支出350亿美元,同比增长40% [67] - 北方华创、中微公司、盛美、华海清科、拓荆科技等中国设备公司2024年合计营收74.4亿美元,同比增长43.5% [31][67] - 刻蚀、薄膜沉积、清洗、CMP等环节国产化率首次突破20% [67] 工艺路线:FinFET→GAA→CFET,计算光刻+AI成精度杠杆 晶体管技术演进 - 三星3nm GAA技术已量产,TSMC 2nm计划2025年第四季度风险试产,Intel的20A/18A节点采用RibbonFET技术 [69] - CFET(互补场效应晶体管)技术通过垂直堆叠n型和p型沟道,可将晶体管密度提升1.5-2倍,IMEC预计2028年A7节点导入 [69] 光刻极限与计算光刻 - k₁因子降至0.25以下,需要多重曝光技术(LELE/LFLE/SADP/SAQP)和ILT逆向掩模技术 [72][73] - NVIDIA的cuLitho技术通过GPU加速将全芯片ILT运算从数周缩短至数天,加速40倍,TSMC已将其导入2nm掩模产线 [72][87] - 国内计算光刻进展包括东方晶源的PanGen ILT技术支持90-14nm量产,AI模型提速80倍;宇微光学的28nm OPC技术已商用 [84] 先进封装:从2.5D中介层到3D混合键合 市场规模 - 2026年前封装市场总额预计达到960亿美元,年复合增长率3.8%,2026年先进封装市场份额将首次超过传统封装 [104] 技术路径 - 2.5D封装技术包括CoWoS-S(硅中介层)、CoWoS-L(LSI+RDL)和CoWoS-R(RDL中介层),中介层面积可扩展至3.3倍光罩尺寸(约2700mm²) [124][126][130] - 3D IC技术中,HBM3E实现12层堆叠,TSV深宽比大于20:1,微凸点间距55µm [140] - 混合键合技术实现Cu/SiO₂键合,间距1µm,2025年HBM4与SoC直接混合键合可将信号延迟降至0.5ns以下,功耗降低30% [140][160] 国产布局 - 长电科技、通富微电、华天科技、盛合晶微等公司2025年2.5D TSV产线投产 [168] - 深南电路、兴森科技的Build-up基板通过Intel和AMD认证,国产FC-BGA高端基板月产能合计150万片 [168] AI全链路赋能:从材料到封测 EDA智能化 - Synopsys的DSO.ai在5nm GPU上实现18%频率提升和15%功耗下降;Cadence的Cerebrus在28nm车规MCU上减少30%面积 [170] - 国产EDA公司芯华章、概伦电子、九同方发布AI-SPICE和AI-DFT工具,迭代速度提升3-5倍 [170] 制造智能化 - 应用材料的ExtractAI技术通过千分采样完成全片缺陷分类,良率爬坡周期缩短25% [172] - 中芯国际在线FDC采用强化学习技术,OOC(超出控制)事件降低42% [172] - TCL中环的拉晶大数据平台使12英寸硅片SFQR≤20nm直通率达到95% [172] 材料计算 - 材料基因组与AI技术结合,五年积累10万组数据,铜阻挡层Ta/TaN配方开发周期从6个月缩短至6周 [181] - 300mm硅片抛光液、光刻胶树脂、高纯湿化学品国产化率目标2025年达到30%,2030年达到70% [181] 产业展望(2025-2030) 技术节奏 - 2025年2nm GAA技术量产,2027年1.4nm CFET风险试产,2030年1nm以下技术单片集成2000亿晶体管 [188] - 3D DRAM和3D NAND堆叠层数推向500层以上,混合键合成为Chiplet标准接口 [188] 供应链重构 - 美国《芯片法案》、欧盟Chips-JU、日本2nm联盟持续收紧对华光刻、EDA和高带宽存储出口 [189] - 中国通过"举国体制+大基金三期"撬动1万亿元人民币投资,目标2028年实现28nm全链条去美化,14nm部分去欧化 [189] 竞争格局 - TSMC、三星和英特尔继续把持先进制程第一梯队 [190] - 中国大陆以成熟制程、先进封装和AI设计服务为突破口,预计2030年获取全球25%晶圆产能、35%封装份额和15%设备市场,形成"第二极"供应链 [190]
玻璃基板或将成为下一代芯片基板发展趋势
材料汇· 2025-10-09 15:34
玻璃基板技术优势与行业趋势 - 芯片基板是承载芯片裸片的核心介质,玻璃基板被视为下一代芯片基板的核心方向 [1] - AI算力芯片向大尺寸、高集成度演进,传统封装基板性能逼近物理极限,玻璃基板具备更低信号损耗、更高尺寸稳定性、超低平坦度、高密度通孔能力和更精细线宽线距控制水平,并能承受更高温度 [2] - 玻璃基板已成为台积电、英特尔等行业巨头布局CoWoS、HBM等先进封装技术的优选载体,正逐步替代传统有机基板,有望成为支撑下一代先进封装发展的核心材料 [4] 全球与中国市场规模 - 全球玻璃基板市场2024-2032年复合增长率预计达7.3%,市场规模将从2024年的70.1亿美元增长至2032年的123.3亿美元 [5] - 中国玻璃基板市场规模从2020年的252亿元增长至2024年的361亿元,复合增长率达9.4% [7] 市场竞争格局 - 全球玻璃基板行业集中度高,核心厂商为美国康宁、日本旭硝子及日本电气硝子,头部三家企业(CR3)市场占有率合计达88% [10] - 2023年全球玻璃基板市场份额分布为:康宁(48%)、旭硝子(23%)、电气硝子(17%)、东旭光电(8%) [10] - 2025年平板显示(FPD)玻璃基板市场预计将面临显著供应限制,主要厂商因能源成本上升和价格竞争将重心转向提高盈利能力 [11] 国内企业进展 - 京东方全球首条8.6代玻璃基板产线量产,突破120x120mm大尺寸封装技术,2025年计划量产AI芯片载板 [12] - 沃格光电全球唯三实现TGV全制程量产,通孔技术达3um/深宽比150:1,湖北通格微基地年产10万平米产线投产,获北极雄芯AI芯片订单 [12] - 东旭光电国内唯一掌握玻璃基板成套设备技术,G8.5代产线规模领先,2025年切入车载显示领域 [12] 国内外TGV技术布局 - 国际厂商如康宁TGV孔径20-100 µm、纵横比10:1,肖特提供30μm到0.5μm厚度玻璃,英特尔计划在2026至2030年间实现玻璃基板大规模量产 [13] - 国内厂商如厦门云天半导体TGV激光刻蚀技术可在50~500 µm厚玻璃上形成孔径7um通孔,深宽比70:1;沃格光电最小孔径可至10 µm,线宽线距精度达3-6 µm [17] - 其他国内厂商如五方光电、赛微电子、大族半导体、蓝特光学、帝尔波光等均在TGV技术研发和产业化方面取得进展 [17]
多孔MOFs破局之路:金属有机框架获诺奖加持,产业化进程与中国机遇
材料汇· 2025-10-08 15:51
文章核心观点 - 2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架领域的三位奠基者,标志着该技术步入产业化快车道 [2][4] - 中国凭借完整产业链、工程师红利和巨大内需市场,在MOFs产业化进程中正从“并跑”迈向“领跑” [4] - 中国MOFs产业预计在2028-2030年迎来第一个爆发期,将在产能和应用创新上定义全球标准 [19] 攻坚克难:MOFs产业化的核心挑战与中国的突破路径 - 产业化需跨越从“克”到“吨”的巨大鸿沟,核心挑战包括成本与规模化生产、稳定性与寿命、成型与加工 [6][7] - **成本与规模化生产突破**:广东碳语新材料实现室温水相合成ZIF-8的百吨级产线,将直接生产成本降低一个数量级;山东纳美德通过无溶剂球磨的机械化学法实现绿色高效合成 [7];中触媒新材料、江苏九天高科布局微通道连续流反应技术,为万吨级产能奠定工程基础 [8] - **稳定性与寿命突破**:吉林大学于吉红院士团队和南开大学通过分子设计提升骨架稳定性;产业端通过原位生长或表面修饰技术制备复合颗粒/模块,增强机械强度以承受工业条件 [9] - **成型与加工突破**:江苏九天高科在MOFs分离膜制备上取得突破,制成大面积无缺陷膜组件用于气体分离;成都贝斯特将MOFs粉末挤出成型为规整颗粒填料用于吸附塔 [11] 群雄逐鹿:中国MOFs产业化企业全景图 - 中国已形成覆盖上中下游的完整产业生态,一批极具竞争力的企业在各自赛道崭露头角 [13] - **吸附与分离赛道**:江苏九天高科是MOFs分离膜领军者,其丙烯/丙烷分离膜进入商业化示范阶段;中触媒新材料开发用于氢气纯化、氧气富集的大型吸附剂;山东纳美德是顶级规模化MOF材料供应商,建立百吨级ZIF-8、MIL-101等生产线;上海丛晟新材料专注于高端化学分离,MOF手性色谱填料用于医药中间体纯化 [14] - **能源与环境赛道**:岳阳兴长石化开发的MOF材料进入宁德时代固态电池评测体系;中石化在新疆油田碳捕集先导试验中测试MOF吸附剂;中国宝武在钢厂尾气处理环节开展MOF碳捕集中试;广东碳语新材料的MOF基甲醛吸附剂和VOCs净化模块为多家家电品牌供货 [15] - **生物医药与前沿应用**:上海伯修新材料专注于MOF在药物缓释领域应用,在抗癌药物靶向递送系统取得临床前研究积极数据;北京华科福瑞科技开发MOF基生物传感器,用于疾病早期诊断和重金属检测 [16] 展望:诺奖只是起点,中国MOFs产业迎来黄金十年 - 中国拥有全球最庞大的科研梯队、最完备的化工产业链、最具潜力的内需市场以及已验证的产业化能力 [19] - 随着成本持续下降和应用场景拓宽,产业将在2028-2030年迎来第一个爆发期,在产能和应用创新的广度与深度上领先全球 [19]
近100家散热材料企业榜单:谁在为你的iPhone和AI服务器“降温”?
材料汇· 2025-10-07 15:39
文章核心观点 - 散热材料产业正从电子工业的配角转变为直接影响设备性能、寿命与用户体验的核心技术环节,其重要性因高端智能手机性能突破、AI算力需求爆发及新能源汽车电控系统功率密度提升而凸显 [2] - 该产业技术密集、创新活跃且国产化进程加速,文章系统梳理了超100家国内散热材料企业及其技术布局,呈现完整产业生态图谱 [2] 上市公司 - **飞荣达(300602)**:国内领先的电磁屏蔽与热管理解决方案专家,产品链完整,涵盖导热材料、石墨膜、液冷板/VC均热板等,客户包括华为、宁德时代、比亚迪等头部企业 [3][5][6];2024年营收50.31亿元,净利润1.73亿元,2025年中营收28.83亿元,净利润1.75亿元,总市值207.67亿元,市盈率(TTM)74.44 [17];热管理材料及器件业务2024年营收18.64亿元,占营收比重37.05%,同比增长7.58% [17] - **思泉新材(301489)**:以热管理材料为核心的多元化功能性材料提供商,产品体系包括石墨散热膜、导热垫片、散热风扇、热管、VC等,终端品牌覆盖北美大客户、小米、比亚迪等 [18][20];2024年营收6.56亿元,净利润4839万元,2025年中营收3.86亿元,净利润2848万元,总市值193.65亿元,市盈率(TTM)322.43 [20];热管理材料2024年营收6.09亿元,占营收比重92.81%,同比增长49.62% [21] - **苏州天脉(301626)**:导热散热材料综合解决方案商,拥有从导热界面材料到碳纤维均温板的全系列产品自主研发能力,客户包括华为、中兴、比亚迪等 [22][23];总市值142.89亿元,市盈率(TTM)77.93,2024年营收9.43亿元,净利润1.85亿元,2025年中营收5.08亿元,净利润9445万元 [24];热管理材料及器件2024年营收9.28亿元,占营收比重98.37%,同比增长1.86% [25] - **中石科技(300684)**:高性能合成石墨散热解决方案龙头,产品应用于智能手机、AI服务器等高端领域,是苹果等全球顶级消费电子品牌核心供应商 [26][28];2024年营收15.66亿元,净利润2.01亿元,2025年中营收7.48亿元,净利润1.21亿元,总市值134.78亿元,市盈率(TTM)51.81 [28];导热材料2024年营收14.90亿元,占营收比重95.13%,同比增长27.54% [29] - **领益智造(002600)**:提供智能制造服务与解决方案,热管理业务涵盖均热板、热管、AI服务器散热模组等,2024年热管理业务收入41.07亿元,同比增长9.20% [30][32][34];2024年总营收442亿元,净利润17.59亿元,2025年中营收236.25亿元,净利润9.42亿元,总市值990.93亿元,市盈率(TTM)49.56 [34] - **瑞声科技(02018)**:感知体验解决方案领导者,散热业务2024年收入3.26亿元,同比增长40.1%,在国内旗舰手机散热片市场份额超50%,客户包括华为、小米、荣耀等 [35] - **硕贝德(300322)**:提供天线、散热器件及模组等产品,2024年营收18.6亿元,其中散热器件及模组营收1.28亿元,2025年中营收12.1亿元,散热器件及模组营收1.07亿元 [36] 热管理/热界面材料综合解决方案 - **深圳市鸿富诚新材料股份有限公司**:专注于先进热管理材料及EMC材料,产品包括取向石墨烯导热垫片、液态金属片等,是全球首家实现取向石墨烯导热垫片商业化的企业,处于IPO辅导阶段 [37][39] - **深圳垒石热管理技术股份有限公司**:致力于热管理及新型高效散热材料研发,产品包括热界面材料、VC热管、VC均热板等 [40][41] - **深圳市傲川科技有限公司**:专注于电子导热材料研发、生产和销售,产品线涵盖导热硅胶片、导热硅脂、导热凝胶等多种热界面材料 [45][46] - **南京艾布纳新材料股份有限公司**:专注于高性能热管理材料、胶粘剂和密封剂研发与生产,产品包括导热凝胶、导热垫片、导热硅脂等,主要客户覆盖汽车电子、智能终端等领域 [47][48] - **广东墨睿科技有限公司**:以石墨烯产业应用研发为主导,方向包括石墨烯热界面材料、新能源材料等,2020年营收4.7亿元,净利润9954万元,2021年中营收2.0亿元,净利润3418万元 [49][50] - **深圳市博恩新材料股份有限公司**:产品包括热界面材料和绝缘材料,如导热垫片、导热矽胶布等,客户包括比亚迪、富士康、中兴等,2023年获比亚迪战略投资 [53][54] - **浙江三元电子科技有限公司**:专业从事热管理材料、吸波材料等开发,服务消费电子、通讯、汽车等行业,是苹果、OPPO、VIVO等一线品牌长期合作伙伴 [54][55] - **常州富烯科技股份有限公司**:以石墨烯导热膜为核心产品,导热系数极高,2022年石墨烯模切膜营收1.75亿元,占营收比重66.78% [59][60] - **碳元科技**:深耕高导热石墨散热材料开发,2024年营收8982万元,亏损6447万元 [63][64] VC热管 & VC均热板 - **深圳威铂驰热技术有限公司**:热管理解决方案提供商,为电动汽车与AI服务器提供VC均热板及液冷产品,客户包括宁德时代、比亚迪等,已完成B轮融资 [68][69][70] - **北京微焓科技有限公司**:中国第一家民营商业航天热控系统供应商,核心产品包括铝均温板、热管式冷板等,已完成D轮融资,融资额数亿元 [72][73][74] - **深圳市顺熵科技有限公司**:专注高效传热器件及热管理解决方案,产品以VC均热板为主,超薄VC厚度可至0.2mm,已获Pre-A轮融资 [75][76][77] - **广东新创意科技有限公司**:专注于自驱动微循环高效相变传热技术,产品包括超薄热管、均热板VC等,深耕散热领域28载 [78] 液态金属 - **云南中宣液态金属科技有限公司**:采用中科院理化所技术,建成国内首创液态金属导热片、导热膏生产线,打造液态金属谷产业集群 [79][81] 金刚石铜复合材料 - **中电科半导体材料有限公司**:国内金刚石铜复合材料龙头,产品应用于航天、军工、大功率微波器件等关键领域 [82] - **有研金属复合材料(北京)股份公司**:研发金刚石铜复合材料,专注于高功率电子封装和散热解决方案 [83][84] - **西安创正新材料有限公司**:提供铝碳化硅、铝金刚石、铜金刚石等第四代散热材料 [86] - **长沙升华微电子材料有限公司**:产品包括金刚石铜等,服务微波射频、光通信、功率半导体等领域,金刚石铜导热系数超700W/(m·K) [88][89][90] - **南京瑞为新材料科技有限公司**:掌握金刚石/金属复合材料芯片热沉产业化核心技术,已完成B+轮融资 [92][93] - **安徽尚欣晶工新材料科技有限公司**:聚焦高端难熔金属、特种硬质合金、先进复合材料,自主研发高导热低膨胀金刚石/铜复合材料 [94][95][97] 散热材料市场概述 - 全球TIM市场预计复合年增长率超10%,到2036年市场规模有望达75亿美元 [101];VC均热板在高端智能手机渗透率从2023年35%提升至2025年62%,单机价值量从3-4美元增至5美元以上 [103] - 数据中心散热市场2025年全球规模达708亿元,预计以15.21%年复合增长率增长至2032年1907亿元 [103];2023年全球汽车热管理市场规模约580亿美元,至2030年预计增至850-900亿美元,年复合增长率约6-7% [106] - 全球热管理市场规模2023年173亿美元,预计2028年增至261亿美元,复合增长率8.5% [108] 散热原理与材料 - 散热方式包括辐射散热、传导散热、对流散热、蒸发散热 [110][112];散热材料发展经历被动散热、主动散热和智能散热三个阶段 [114] - 传统材料包括金属基材(铝导热系数约200W/m·K、铜约400W/m·K)、导热硅脂(导热系数1-10W/m·K) [116][117];新兴材料包括石墨材料(平面导热系数1500-2000W/m·K)、热管/VC均热板(等效导热系数5000-50000W/m·K) [119] - 前沿技术包括微通道散热、喷淋/浸没式液冷、热电制冷等 [120];应用场景差异显著,如智能手机热流密度15W/cm²,主流方案为VC均热板+石墨膜,国产替代率78% [122] 散热材料未来发展方向 - 趋势围绕更高效率、更小空间、更多功能、更低成本,包括高性能化与复合化(如人工合成金刚石导热系数>2000W/m·K)、主动与被动散热融合(如嵌入式冷却)、超薄化与柔性化(如超薄VC厚度<0.1mm)、智能化与功能一体化(如导热-电磁屏蔽一体化材料) [125][126][127][128] - 工艺革新与低成本化是关键,VC均热板应用领域从消费电子向新能源汽车、数据中心、工业设备等渗透 [129];消费电子领域,2025年全球智能手机VC市场规模预计达38亿美元,年复合增长率超20% [130] 散热材料投资逻辑 - 投资核心是投"早"、投"新"、投"核心技术壁垒",重点方向包括下一代超高导热材料(如人工金刚石散热片)、先进均热与嵌入式冷却解决方案(如超薄VC)、多功能复合型材料(如导热-电磁屏蔽一体化材料)、革命性工艺与装备 [133][134][135][136][137][138] - 评估体系需关注技术壁垒与团队背景、市场潜力与客户验证、竞争格局与差异化 [139][140]