陶瓷基板行業(yè)：全球市場(chǎng)保持增長 DPC、HTCC規(guī)模較大 日本企業(yè)占產(chǎn)業(yè)鏈主導(dǎo)

一、相較于普通基板和金屬基板，陶瓷基板導(dǎo)熱、散熱性能突出

觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國陶瓷基板行業(yè)發(fā)展深度研究與未來前景預(yù)測(cè)報(bào)告（2024-2031年）》顯示，封裝基板是半導(dǎo)體封裝重要組成材料，常用的封裝基板材料包括塑封料、金屬封裝基片、陶瓷基板三類。提升散熱能力、保證高功率電子器件穩(wěn)定性是陶瓷基板相較于其他基板最主要的優(yōu)勢(shì)。

電子器件目前正朝著集成化、大功率化、高頻化的方向發(fā)展，元器件工作會(huì)產(chǎn)生大量熱量，一般溫度提升 10℃，電子器件的有效壽命就要降低 30%-50%，因此對(duì)元器件的散熱要求進(jìn)一步提高。相較于普通基板和金屬基板，陶瓷基板導(dǎo)熱性能突出，更符合高功率器件的散熱要求，一般主要應(yīng)用在功率電子器件如大功率 LED（發(fā)光二極管）、LD（激光二極管）、IGBT（絕緣柵雙極晶體管）等。

陶瓷封裝基板核心是幫助功率芯片熱量向外傳導(dǎo)，很大程度上決定了功率電子器件的穩(wěn)定性。

陶瓷基板用材料需滿足的性能要求

資料來源：觀研天下整理

二、陶瓷粉體是陶瓷基板關(guān)鍵原材料，氧化鋁粉體應(yīng)用最為廣泛

陶瓷粉體是影響陶瓷基板物理、力學(xué)性能的關(guān)鍵因素。粉體的純度、粒度、物相、氧含量等會(huì)對(duì)陶瓷基板的熱導(dǎo)率、力學(xué)性能產(chǎn)生重要影響，其特性也決定了基板成型工藝、燒結(jié)工藝的選擇。陶瓷粉體占陶瓷基板成本的10%-15%。

目前常用的陶瓷基板粉體材料有氧化鋁（Al2O3）、氮化鋁（AlN）、氮化硅（Si3N4）等。Al2O3 優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在低成本、耐熱沖擊性好，因此應(yīng)用最為廣泛，缺點(diǎn)在熱導(dǎo)率相對(duì)其他粉體不夠高，且熱膨脹系數(shù)與芯片不夠匹配，粉體價(jià)格一般不超過 20000 元/噸，普通產(chǎn)品為6000-7000 元/噸；AlN 相較于 Al2O3 有著更高的熱導(dǎo)率，熱膨脹系數(shù)更低，但成本高于 Al2O3，一般更適用于對(duì)導(dǎo)熱性能要求較高的領(lǐng)域，粉體價(jià)格一般國內(nèi) 30-40 萬元/噸，進(jìn)口一般單噸上百萬元；Si3N4 硬度大、強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)小、耐腐蝕性高，整體綜合性能較強(qiáng)，但其制備難度大，價(jià)格高，主要應(yīng)用在 SiC 功率器件封裝；另 BeO 雖然熱導(dǎo)率較高，但存在毒性及高生產(chǎn)成本限制，影響其應(yīng)用。

陶瓷基板用粉體材料分類及性能對(duì)比

資料來源：觀研天下整理

三、陶瓷基板市場(chǎng)規(guī)模保持增長，其中DPC、HTCC發(fā)展速度較快

陶瓷基板按照工藝可分為平面陶瓷基板和三維陶瓷基板，應(yīng)用場(chǎng)景領(lǐng)域有所差異。DBC、DPC、AMB 分別為直接覆銅陶瓷基板、直接鍍銅陶瓷基板、活性金屬焊接陶瓷基板，均屬于平面陶瓷基板，主要應(yīng)用于 IGBT、LED、高溫傳感器等領(lǐng)域。LTCC 和 HTCC 采用了多層疊壓共燒工藝，可以制備出含腔體的多層結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)的是三維工藝，滿足電子器件的氣密封裝要求，因此一般也被稱之為陶瓷管殼，主要應(yīng)用在航空航天等環(huán)境惡劣以及對(duì)可靠性要求高的光通信等領(lǐng)域。

陶瓷基板分類及性能對(duì)比

資料來源：觀研天下整理

近年來全球陶瓷基板市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L，2021年達(dá)62.8億美元，其中DPC、HTCC市場(chǎng)規(guī)模較高，均超20億美元，分別為21億美元、22億美元，分別占比33.4%、35.0%。隨著下游市場(chǎng)向好，預(yù)計(jì)全球陶瓷基板市場(chǎng)規(guī)模將保持增長，2029年達(dá)110.8億美元，其中DPC、HTCC市場(chǎng)規(guī)模分別增至29.6億美元、38.7億美元，分別占比26.7%、34.9%。

數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理

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四、日本企業(yè)占據(jù)陶瓷基板產(chǎn)業(yè)鏈主導(dǎo)，國產(chǎn)替代空間大

縱觀陶瓷基板產(chǎn)業(yè)鏈，鮮有企業(yè)能夠打通垂直產(chǎn)業(yè)鏈，形成粉體、基片、基板的一體化優(yōu)勢(shì)。陶瓷基板的工藝壁壘體現(xiàn)在粉體制備、陶瓷基片制備、陶瓷基板制備三大環(huán)節(jié)，且靠近上游壁壘越高，粉體制備一般是技術(shù)難度最高的環(huán)節(jié)。

日本企業(yè)占據(jù)陶瓷基板產(chǎn)業(yè)鏈主要份額，國產(chǎn)替代空間大。從粉體制備角度來看，日本廠商占據(jù)全球份額 70%，國瓷材料預(yù)計(jì)市場(chǎng)份額在 5%左右。從各細(xì)分品類來看，目前國內(nèi)氧化鋁已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)替代，氮化鋁粉體仍舊高度依賴于日本進(jìn)口（占中國市場(chǎng)份額 60%），進(jìn)口粉體雖然質(zhì)量優(yōu)良，但是價(jià)格更高、且存在原材料斷供風(fēng)險(xiǎn)；氮化硅粉體目前國內(nèi)主要有少數(shù)幾家廠商量產(chǎn)。下游基板領(lǐng)域目前仍主要被日本京瓷、東芝材料等企業(yè)占據(jù)，氮化硅基板基本由日本企業(yè)主導(dǎo)（占全球產(chǎn)量 60%）。

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