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电子化学品,中国半导体产业之“痛”(上)
文章来源:最有料 2018-09-25 阅读:174

伴随半导体产业转移,中国电子化学品迎来发展良机

▌电子化学品:品种多,更新快,规模达

电子化学品泛指电子工业使用的专用化学品和化工材料,即电子元器件、印刷线路板、工业及消费类整机生产和包装用各种化学品及材料;

产业上游是基础化工原材料,下游是各种不同的电子元器件。电子化学品是电子工业重要的支撑材料。

▲电子化学品产业链;来源:广发证券,最有料

电子化学品在半导体中应用广泛,常具备以下特点:

▶▷市场规模达

据国外咨询机构Markets and Markets预测,2019年全球电子化学品市场规模高达590亿美元。

▶▷品类繁多,壁垒高

电子化学品在我国按照用途通常分为光刻胶、电子封装材料、高纯超净试剂、特种气体、印刷线路板材料及配套化学品、液晶及配套材料、其他电子化学品七个大类,工艺要求难度高,多被国外企业垄断。

▶▷更新快,分工细,利润高

电子化学品应用领域都受到半导体产业的重要影响,在市场上和半导体产业保持一致,都遵循了半导体行业摩尔定律,产品更迭快,高投入高产出,利润高。

▌受益半导体产业转移,电子化学品迎发展良机

半导体产业发源地:在半导体发展初期,作为半导体的发明者,美国在半导体行业一直占据主导地位。

第一次转移:二十世纪60年代,半导体产业向日本转移,80年代,日本的生产能力和市占率赶超美国。

第二次转移:20世纪末,半导体产业开始在韩国和台湾发展起来,受益于政府的大力支持,韩国和台湾迅速崛起,日本逐步退出半导体市场,涌现出像三星、LG、台积电等一大批优秀半导体企业。

第三次转移:目前,全球半导体行业正面临向中国转移,2017年,大陆大尺寸液晶面板出货量预计达到9470万,全球市占率达36%,超过韩国跃居全球第一位。

▲中国大陆面板市占率增加明显;来源:IHS,Murtha,最有料

第三次半导体产业的转移为配套的电子化学品的发展提供了前所未有的发展机遇,2014年中国政府公布《国家集成电路产业发展推进纲要》,中国制造2025将集成电路的发展上升为国家战略。

▲《纲要》对集成电路提出具体要求;来源:公开资料,最有料


电子化学品应用领域迅猛发展

▌电子化学品在IC的应用

集成电路(IC)主要包括 IC 设计、 IC 制造以及 IC 封装三大领域,而电子化学品主要应用在集成电路的制造和封装测试领域。

集成电路生产需要用到包括硅基材、CMP抛光材料、高纯试剂(用于显影、清洗、剥离、刻蚀)、特种气体、光刻胶、掩模板、封装材料等多种电子化学品。电子化学品占整个集成电路制造成本的约20%。

▲集成电路产业链及其电子化学品;来源:公开资料,最有料

制造流程:

(1)在单晶硅片(硅基材) 表面进行刻蚀并用高纯试剂进行清洗;

(2)硅片在纯净氧气(特种气体) 氛围下氧化,通过氧化沉积溅镀等方式在硅片表面形成氧化硅层;

(3)在硅片表面通过旋转离心均匀的在表面覆上一层光刻胶,通过光学掩模板和曝光显影技术在表面形成设计好的图案;

(4)用高纯试剂(氢氟酸、盐酸等)进行刻蚀,保留设计好的图案;

(5) 注入离子(磷、硼),高温扩散,形成集成器件,再次用抛光材料打磨;

(6)再次清洗并进行插入电极等后续处理,进行 WAT测试。

据中国半导体工业协会统计,2017年中国集成电路销售额达5411亿元,同比增长24.8%;集成电路制造业增速最快,2017年同比增长28.5%,销售额达到1448.1亿元;设计业和封测业继续保持快速增长,增速分别为26.1%和20.8%,销售额分别为2073.5亿元和1889.7亿元。

▲中国集成电路市场规模(亿元);公开资料整理,最有料

▌电子化学品在显示器件行业的应用

从技术分类来看,显示器件包括发射性和非发射性显示两条技术路线, 两者区别主要在于是否需要使用背光源。

其中发射性显示技术又包括等离子显示、有机电致发光显示(OLED)、场发射显示器;非发射性显示技术则主要为液晶显示(LCD),包括有源矩阵显示(薄膜晶体管液晶显示,TFT-LCD) 和无源矩阵显 示(TS/STN-LCD)。

▲TFT-LCD 工艺流程及所需电子化学品;来源:公开资料,最有料

一个完整的 TFT-LCD 生产分三个步骤,即薄膜晶体管(TFT)制造(array)、成盒(cell)工艺和模块工艺(module);生产过程中需使用到玻璃基板、光刻胶、高纯试剂、彩色滤光片、聚酰亚胺、液晶、偏光片、封装材料、特种气体等多种电子化学品。

鉴于OLED大尺寸技术尚未成熟且成本高昂,LCD仍将占据电脑及电视显示屏市场绝对主导地位,OLED在中小尺寸领域,以其色域广阔、对比度无穷高、外观轻薄、可弯折、低功耗等优良性能在智能手机、可穿戴等应用率先快速渗透。

电视机屏由于其较大的尺寸,一直是液晶面板产能的消费主力,2007年全球大尺寸面,板出货面积为5561万平方米,至2017 年则速度增长为17939万平方米,年复合增长率为12.42%。

▲TV面板大尺寸化推动需求稳步增长;来源:公开资料,最有料

▌电子化学品在 PCB 产业的应用

PCB是英文Printed Circuit Board(印制线路板或印刷电路板)的简称,PCB被广泛使用,为晶体管、集成电路、电阻、电熔、电感等元件提供了固定和装配的机械支撑, 实现各元件之间的电气连接和电绝缘。

▲PCB产业链及其电子化学品;来源:广发证券,公开资料,最有料

PCB中使用到的电子化学品包括光刻胶、高纯试剂、PCB树脂(基板)、特种气体等。

▲中国大陆PCB产值全球占比不断提升;来源:Prismark, 最有料

2000年以前,全球PCB产值70%分布在欧洲、美洲(主要是北美)、日本等三个地区。而随着产业链转移的不断进行,2017年亚洲地区PCB 产值为541.38亿美元, 占全球产值的 92%。亚洲是全球PCB的主导,而中国大陆成为了全球PCB产能最高的地区,2017年产值为297.32亿美元。

同时,近十年亚洲地区产能在呈现出由日本及其他亚洲地区快速向中国大陆转移的趋势,大陆地区PCB产值由2008年的150.37亿美元增长至2017年的297.32亿美元,中国与全球经济的融合度日益提高,逐渐占据了全球PCB市场的半壁江山。

中国已经成为全球最大的手机和PC生产地,伴随着整个半导体行业的转移,与之配套的电子化学品行业将迎来前所未有的机遇。


行业中的中国企业

国家战略布局的大背景下,国内大市场的电子产业链支持,技术升级实现进口替代的电子化学品企业投资价值显现,涌现出一批优秀的电子化学品企业。


▲中国电子化学品企业分类;来源:中泰证券,最有料

全球电子材料和化学品市场过去形成了三足鼎立之态势,分别是欧美,日本,以及除日本之外的亚洲其他国家或地区企业。

由于集成电路材料在下游成本中占比不大,但对产品性能影响却很大,因此下游客户对产品价格敏感度不高,更看重产品的质量、稳定性,存在很高的技术壁垒,我国的电子材料和化学品依赖度非常高,特别是在高端产品制造中所涉及的功能性化学品,我国自给率不足 20%。

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