1. 新興領(lǐng)域帶動高頻高速樹脂需求
1.1. 5G、智能車以及算力需求等爆發(fā)，帶動高頻高速 PCB 需求
PCB 是電子行業(yè)不可或缺原件，新興產(chǎn)業(yè)推動高頻高速化發(fā)展。PCB 是組裝電子零件用的基板。主要用于連接各種電子零組件形成預(yù)定電路， 有“電子產(chǎn)品之母”之稱。覆銅板是電子工業(yè)的基礎(chǔ)材料，主要用于加 工制造 PCB 印制電路板，承擔(dān)著 PCB 的導(dǎo)電、絕緣、支撐 三大功能， 被廣泛應(yīng)用于通訊設(shè)備、汽車電子、消費(fèi)電子、工控、醫(yī)療、航空航天 等領(lǐng)域。
受益于下游需求的爆發(fā)，高頻高速 PCB 需求將快速增長。據(jù) Market Watch 預(yù)測，預(yù)計 2022-2027 年，全球 PCB 產(chǎn)值將從 817 億美元達(dá) 到約 984 億美元，CAGR 達(dá) 3.8%；中國 PCB 產(chǎn)值將從 436 億美元達(dá) 到約 511 億美元，CAGR 達(dá) 3.3%。其中，由于 5G、智能車以及算力需 求等爆發(fā)，QY Research 預(yù)計 2022-2027 年，全球高頻高速 PCB 產(chǎn)值 將從 27 億美元達(dá)到約 46 億美元，CAGR達(dá) 11.40%，增長速度顯著高于 PCB 行業(yè)整體增速。
（1）通訊技術(shù)發(fā)展推動高頻高速趨勢
5G 推動高頻高速趨勢。隨著 5G、智能汽車、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展， 信息傳送進(jìn)入高頻領(lǐng)域。5G 從基站數(shù)量和單站 PCB 用量兩個方面拉動 特種電子樹脂需求。近年來，在新基建等政策引領(lǐng)下，我國 5G 網(wǎng)絡(luò)穩(wěn) 步推進(jìn)。我國三家基礎(chǔ)電信企業(yè)和中國鐵塔股份有限公司累計完成 5G 投資 1803 億元，截止 2023 年 6 月，我國 5G 基站數(shù)量已達(dá) 293.7 萬 個，滲透率達(dá) 26%。從產(chǎn)業(yè)規(guī)模上看，5G 基站具有精度高、覆蓋半徑 小的特性，同等覆蓋范圍需配置的 5G 基站數(shù)可達(dá)到 4G 基站數(shù)的 1.5 倍，且基站天線仍延續(xù)大規(guī)模陣列化和一體化有源天線的趨勢，導(dǎo)致單 個基站 PCB 板面積大幅提升，由此對高頻通信材料的需求也將大幅提升。 此外，根據(jù) 5G Massive MIMO 白皮書，為實(shí)現(xiàn)通訊速率及容量方面升 級，5G 采用 Massive MIMO 技術(shù)，相比于 TDD 網(wǎng)絡(luò) 2/4/8 的天線數(shù)量，Massive MIMO 天線通道數(shù)大幅增加，通道數(shù)可達(dá) 32 或者 64， 天線陣子數(shù)可達(dá) 192、512。且 5G 天線對集成度有較高要求，需采用 更多層的 PCB，PCB 用量顯著增加，為高頻通信材料行業(yè)提供了快速成 長的歷史機(jī)遇。
（2）汽車電動化智能化推動高頻高速趨勢
汽車電動化智能化助力高頻 PCB 需求提升。PCB 廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)汽車 領(lǐng)域與新能源汽車領(lǐng)域，主要應(yīng)用于動力控制系統(tǒng)、安全控制系統(tǒng)、車 身電子系統(tǒng)、娛樂通訊四大系統(tǒng)。新能源汽車中高價值量汽車電子是汽 車 PCB 快速發(fā)展的重要基礎(chǔ)。根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)研究網(wǎng)測算，國內(nèi)緊湊型乘 用車中汽車電子占成本的比重約為 15%，中高端乘用車中汽車電子占成 本的比重約為 28%，而新能源汽車電子占成本的比重高達(dá) 47%-65%。 近年來，新能源汽車銷量及保有量增長迅速，新能源汽車產(chǎn)銷量增長及滲透率提升將為整車 PCB 配套及上游電子級樹脂材料帶來了充裕的增 量空間。
汽車行業(yè)自動駕駛、數(shù)字化、電動化趨勢以及 5G 技術(shù)發(fā)展所帶來的高 通訊速率支撐，為汽車輔助駕駛系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展提供了良好的支持。 自動機(jī)工程師學(xué)會將智能駕駛的等級分為五個等級，目前我們正處于 ADAS 階段。作為 ADAS 系統(tǒng)主力傳感器，毫米波雷達(dá)在行業(yè)中滲透率 有望進(jìn)一步提升。由于毫米波雷達(dá)需準(zhǔn)確快速接收目標(biāo)反射信號，經(jīng)后 方處理后快速準(zhǔn)確地獲取汽車車身周圍的物理環(huán)境信息后通過 ECU 進(jìn) 行智能處理，因此對于高頻通信材料有較高要求。佐思汽研數(shù)據(jù)庫顯示， 2022 年，中國乘用車市場（不含進(jìn)口車型）包括自主品牌與合資品牌 所售車型中，共有 867.0 萬輛車配備有毫米波雷達(dá)，五顆毫米波雷達(dá)方 案覆蓋 L2、L2.5、L2.9 自動駕駛車型，2022 年配備毫米波雷達(dá)汽車銷 量達(dá) 60.9 萬輛。隨著車載毫米波雷達(dá)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，高頻樹脂材料需求有望迎來放量增長。
（3）算力需求爆發(fā)推動高頻高速趨勢
算力需求提升遠(yuǎn)期將拉動高頻高速樹脂用量。近期 OpenAI 的 ChatGPT 的顯著成功推動了人工智能應(yīng)用發(fā)展的商業(yè)化。AI 將在未來 5 至 10 年 內(nèi)成為電子行業(yè)的主要驅(qū)動力。而模型訓(xùn)練需要海量參數(shù)，其訓(xùn)練和推 理過程需要消耗大量算力以及大量服務(wù)器支持。根據(jù)漢能投資集團(tuán)測算， 1、訓(xùn)練方面：1746 億參數(shù)的 GPT-3 模型大約需要 375-625 臺 8 卡 DGX A100 服務(wù)器（對應(yīng)訓(xùn)練時間 10 天左右），對應(yīng) A100 GPU 數(shù)量 約 3000-5000 張。漢能投資集團(tuán)推測國內(nèi)確定性較大的訓(xùn)練方面的新 增算力需求為 11,250-18,750 PFlops。2、推理方面：以 A100 GPU 單 卡單字輸出需要 350ms 為基準(zhǔn)計算，假設(shè)每日訪問客戶數(shù)量為 2,000 萬人，單客戶每日發(fā)問 ChatGPT 應(yīng)用 10 次，單次需要 50 字回答，則 每日消耗 GPU 的計算時間為 972,222 個運(yùn)行小時，對應(yīng)的 GPU 需求數(shù)量為 40509 個，換算成算力約 25000 PFlops。同時，隨著新模型推進(jìn)， 新的參數(shù)需求量將直線增長。IDC 顯示到 2025 年全球數(shù)據(jù)創(chuàng)建量預(yù)計 將增長到 180ZB 以上，數(shù)據(jù)創(chuàng)建量增長強(qiáng)勁，數(shù)據(jù)存儲容量的安裝基 數(shù)預(yù)計將同步增加，對高頻 PCB 產(chǎn)品性能以及特種電子級樹脂要求也會 增加。
服務(wù)器更新迭代速度加快，高頻高速 PCB 市場迎增長空間。CPU 是服 務(wù)器的核心部件，在服務(wù)器平臺升級換代中起決定作用。作為計算機(jī)的 運(yùn)算核心與控制核心，CPU 負(fù)責(zé)讀取電腦中所有操作指令，對指令譯碼執(zhí)行指令。需與芯片、PCB 版、內(nèi)存和硬盤相互配合才能發(fā)揮出較好的 效能。當(dāng) CPU 架構(gòu)發(fā)生重大升級時，配套組件也需同步升級，共同推 進(jìn)服務(wù)器平臺更新迭代。2019 年 5 月，Intel 正式發(fā)布 PCLe5.0,相較于 上一代 PCLe4.0, 相比較之前 PCIE 4.0 的 16GT/s，PCIE5.0 將信號速 率翻倍到 32GT/s，x16 雙工帶寬接近 128GB/s。極高的信號速率，使 得 PCIE5.0 能夠更好的支持對吞吐量要求高的高性能設(shè)備，如用于 AI 的 GPU，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。同時也具備較高的信號完整性，可以連接顯卡、 SSD 配件以及平臺總線使用。因此，基于 AI 服務(wù)器在高性能計算資源、 內(nèi)存和村塾以及網(wǎng)絡(luò)連接方面的升級，AI 服務(wù)器 PCB 用量將有所提升。 通用服務(wù)器 PCB 采用 8-10 層 M6 板為主，訓(xùn)練服務(wù)器 PCB 18-20 層 M8 板，推理型服務(wù)器 PCB 為 14-16 層 M6 板。 2023 年 1 月，Intel 發(fā)布第四代 Xeon 處理器，AMD 也于 2022 年 11 月發(fā)布第四代 EPYC 處理器，隨著服務(wù)器進(jìn)一步升級更新及新一代 CPU 滲透率提升，相關(guān) 高頻 PCB、高頻 CCL 及上游電子級樹脂廠商將會從中獲益。
1.2. PCB 的高頻高速化帶來基材樹脂的需求轉(zhuǎn)變
作為覆銅板三大原材料之一，電子級樹脂很大程度上決定了覆銅板性能以及最終的應(yīng)用場景。特種電子樹脂指的是基于差異化性能需求專門設(shè) 計的具有特殊的骨架結(jié)構(gòu) 和官能團(tuán)的一系列新型熱固性樹脂，由特種 電子樹脂組合制成的覆銅板，其剛性、耐熱性、吸水性、線性膨脹系數(shù)、 尺寸穩(wěn)定性以 及介電性能等指標(biāo)得以相應(yīng)改善。覆銅板生產(chǎn)工藝流程 包括：調(diào)膠、上膠含浸、半固化片切片、排版、上料銅箔熱壓、裁切和 檢驗(yàn)等步驟。電子樹脂應(yīng)用于調(diào)膠流程，該流程系覆銅板生產(chǎn)的核心工 藝環(huán)節(jié)；由于覆銅板的理化性能、介電性能及環(huán)境性能主要由膠液配方 決定，因此覆銅板生產(chǎn)廠商通過研制不同的膠液配方，以適配 PCB 生 產(chǎn)企業(yè)及終端客戶的多樣化、差異化需求。
無鉛化、輕薄化、高頻高速化成為電子樹脂研發(fā)和制造的最新技術(shù)趨勢。 隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展與行業(yè)環(huán)保要求提高，基于環(huán)氧樹脂的覆銅板 材料逐漸難以滿足高頻高速應(yīng)用需求，具有規(guī)整分子構(gòu)型和固化后較少 極性基團(tuán)產(chǎn)生的苯并噁嗪樹脂、馬來酰亞胺樹脂、官能化聚苯醚樹脂等 新型電子樹脂應(yīng)運(yùn)而生，無鉛化、輕薄化、高頻高速化成為電子樹脂研發(fā)和制造的最新技術(shù)趨勢。
電子信息產(chǎn)品高頻化、高速化對印刷板的信號傳輸速率與介質(zhì)損耗提出 了更高要求，CCL 使用的樹脂種類也會發(fā)生變化。其中，信號傳送速率 與材料介電常數(shù)（DK）的平方根成反比關(guān)系，高介電常數(shù)容易引起信號 傳輸延遲；信號損耗與介質(zhì)損耗（Df）成正比關(guān)系，介質(zhì)損耗越小信號 損耗也越小。因此，高頻基板材料必須維持較小的 Dk 與 Df。而降低覆 銅板介質(zhì)材料的 Dk 與 Df 主要可以通過樹脂選擇、樹脂含量與增強(qiáng)材料 三種途徑實(shí)現(xiàn)。Low Loss（低損耗）等級以上（基材 Df≤0.008）的高 頻高速電路用覆銅板，所用的主流樹脂組成工藝路線有兩條：一條是 PTFE 為代表的熱塑性樹脂體系構(gòu)成的工藝路線；另一條是以碳?xì)錁渲?或者改性聚苯醚樹脂為代表的熱固性樹脂體系構(gòu)成的工藝路線。
“PPO 為主體+交聯(lián)劑”為當(dāng)前的主流樹脂路線。在高頻高速基板材料 的發(fā)展初級階段，PTFE 樹脂因其容易實(shí)現(xiàn)低介電損失性成為最早被使 用的最成熟的特種樹脂，但其工業(yè)化成本較高。并且由于是熱塑性樹脂， PTFE 在實(shí)現(xiàn)天線基板多層化、基材結(jié)構(gòu)復(fù)合化方面，面臨著不少工藝、 設(shè)備配套等方面的困難問題。聚苯醚(PPO 或 PPE)的介電性能僅次于 PTFE，同時 PPO 材料的可加工性比 PTFE 材料好很多。因此，在熱固 性樹脂體系構(gòu)成的第二條工藝路線中，目前是以“PPO 為主體+ 交聯(lián) 劑（交聯(lián)劑可為雙馬酰亞胺樹脂、三烯丙基三異氰酸脂(TAIC)、碳?xì)錁?脂等）”為主流路線。同時，高頻高速電路用覆銅板用樹脂組成設(shè)計技 術(shù)近幾年還不斷推進(jìn)，出現(xiàn)了以改性馬來酰亞胺（雙、多官能團(tuán)型）為 主樹脂的工藝路線；以特種環(huán)氧樹脂（雙環(huán)戊二烯型、聯(lián)苯醚型等）+ 苯并噁嗪樹脂的工藝路線等構(gòu)成的極低損耗（Very Low Loss）等級， 以及在極低損耗等級以下的高頻高速電路用基材的覆銅板品種。
電子樹脂國產(chǎn)化浪潮推進(jìn)，國內(nèi)企業(yè)迎來發(fā)展機(jī)遇。我國電子樹脂生產(chǎn) 企業(yè)起步較晚，產(chǎn)品性能參數(shù)、質(zhì)量和穩(wěn)定性與經(jīng)營多年的國際企業(yè)存 在一定差距。目前在供給結(jié)構(gòu)上，我國電子樹脂產(chǎn)能以基礎(chǔ)液態(tài)環(huán)氧樹 脂居多，高品質(zhì)的特種電子樹脂較少；能夠滿足下游 PCB 行業(yè)在綠色 環(huán)保（無鉛無鹵）、輕薄化、高速高頻等方面要求的特種電子樹脂供應(yīng) 緊張、高度依賴進(jìn)口。目前電子樹脂主要供應(yīng)商為日本大金、杜邦、旭 化成、SABIC、三菱瓦斯在內(nèi)的外資企業(yè)以及晉一化工、長春化工在內(nèi) 的臺資企業(yè)。在我國戰(zhàn)略性布局電子信息產(chǎn)業(yè)及新材料產(chǎn)業(yè)的大背景下， 電子樹脂行業(yè)的市場結(jié)構(gòu)亟待進(jìn)一步優(yōu)化，應(yīng)用于中高端覆銅板生產(chǎn)的 高性能電子樹脂存在較大的國產(chǎn)化空間，國內(nèi)包括東材科技、圣泉集團(tuán)、 宏昌電子以及同宇新材在內(nèi)的電子樹脂生產(chǎn)企業(yè)蘊(yùn)含巨大的市場空間 和發(fā)展?jié)摿Α?/span>
1.3. PTFE：高端化趨勢明顯，國內(nèi)企業(yè)已取得技術(shù)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，是一種重 要的有機(jī)氟材料，具有“塑料王”之稱。聚四氟乙烯制品是由 PTFE 樹 脂經(jīng)成型加工的方式制成的各種材料，其保持了 PTFE 的各種優(yōu)異性能。 PTFE 上游涉及基礎(chǔ)化工原料螢石、氫氟酸和三氯甲烷，成品下游需求 主要來自于國防、航空航天、石油化工、電子、機(jī)械和醫(yī)療等領(lǐng)域。
PTFE 分子結(jié)構(gòu)使其具備良好的介電性能，目前已成高頻覆銅板主流基 體。PTFE 結(jié)構(gòu)式為—CF2-CF2— ，其分子主鏈由 C—C 鍵構(gòu)成，所有 的側(cè)鍵都為 C—F 鍵，由于 C—F 鍵的鍵能比 C—H 鍵高，電子云對 C—C 鍵的屏蔽作用大于氫原子，在碳碳骨架外形成了一個 “氟代”保護(hù)層;同時，PTFE 分子是完全對稱的無支鏈的線性高分子，分子無極性。PTFE 獨(dú)特的結(jié)構(gòu)決定了其具有各種優(yōu)異的性能: 高度的化學(xué)穩(wěn)定性，不溶于 任何酸、堿和有機(jī)溶劑; 極強(qiáng)的耐高低溫性能，在－180~250 ℃可長期 使用; 良好的電絕緣性和抗老化能力; 高潤滑不粘性; 抗輻射性等。 1960 年，美國杜邦公司首次將 PTFE 樹脂用于高頻覆銅板的生產(chǎn)，經(jīng) 過近 60 年的發(fā)展，PTFE 高頻覆銅板的制造技術(shù)在不斷進(jìn)步，品種也多 樣化，已成為現(xiàn)代通信領(lǐng)域不可缺少的材料之一。
PTFE 易蠕變且耐磨性差，有極高的熔體黏度，需進(jìn)行改性才能適應(yīng)覆 銅板生產(chǎn)。因此，對 PTFE 進(jìn)行改性，開發(fā)新型 PTFE 復(fù)合材料，已成 為目前 PTFE 的主要研究和發(fā)展方向。 目前，PTFE 的改性主要采用 復(fù)合的原則，將其與其他材料相結(jié)合以彌補(bǔ) 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 表面的分子鏈中加入極性基團(tuán)，使其表面粗糙度增大，主要采用化學(xué)處 理法中的偶聯(lián)劑的辦法。填充改性主要包括的是填料改性和纖維增強(qiáng)， 常見的無機(jī)填料有碳酸鈣、二氧化硅、炭黑、 二氧化鈦等無機(jī)物；而 纖維增強(qiáng)主要指的是在 PTFE 中加入電子級的玻纖布，從而降低 PTFE的熱膨脹性能。共混改性就是將多種，通常是兩種以上的聚合物混合在 一起，主要包括物理混合和化學(xué)混合。目前，PTFE 覆銅板種類主要有 短玻纖/玻纖布增強(qiáng)型、無機(jī)填料增強(qiáng)型、高介電常數(shù)型、無機(jī)填料/玻 纖布增強(qiáng)型，每個種類都可以按介電常數(shù)的不同形成不同產(chǎn)品，滿足不 同產(chǎn)品需求。
高能覆銅板領(lǐng)域由美日頭部企業(yè)占據(jù)，前五大廠商占比達(dá) 90%。海外企 業(yè)積極開拓高端市場，近年來接連推出高頻、低傳輸損耗覆銅板新品種， 技術(shù)水平遠(yuǎn)超國內(nèi)公司和臺資企業(yè)。目前全球領(lǐng)先的高頻覆銅板供應(yīng)商 主要有美國三巨頭羅杰斯、泰康利、伊索拉和日本的松下電工、日立化 成。
我國 PTFE 產(chǎn)能集中度較高，但主要集中在注塑型中低端產(chǎn)品，低端產(chǎn) 能過剩且仍處于擴(kuò)張階段。國內(nèi) PTFE 產(chǎn)能主要集中在東岳化工、中昊 晨光、浙江巨化、江西理文和魯西化工等企業(yè)，CAR4 達(dá) 63.54%。近 二十多年來隨著國內(nèi)氟化工技術(shù)的突破，PTFE 產(chǎn)能逐漸從海外向中國 轉(zhuǎn)移，2019 年在全球總產(chǎn)能中占比超過 40%。由于國內(nèi)制冷劑企業(yè)所 需低端 PTFE 行業(yè)壁壘較低，行業(yè)曾經(jīng)歷盲目擴(kuò)張階段，整體開工率連 續(xù)五年維持 50%-70%。目前，我國 PTFE 常年處于凈出口狀態(tài)，低端 PTFE競爭充分但高端PTFE嚴(yán)重依賴進(jìn)口，進(jìn)口價格普遍高于出口價格。
國內(nèi) PTFE 高頻覆銅板企業(yè)已取得技術(shù)突破，PTFE 樹脂擴(kuò)產(chǎn)加速。廣 東生益公司推出 CGA-500 系列、天線射頻電路用玻璃布增強(qiáng) PTFE 覆 銅板產(chǎn)品，在高頻領(lǐng)域具備聚四氟乙烯 ( PTFE) 和碳?xì)鋬蓚€系列的產(chǎn)品。 浙江華正公司高頻板 H5 系列已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，同時又從部分專利公開信息 來看，南京大學(xué)、江蘇迪飛達(dá)電子有限公司等也在積極研發(fā)聚四氟乙烯 高頻覆銅板開發(fā)了 HC 系列和 HN 系列，PTFE 和碳?xì)湎盗挟a(chǎn)品種類豐 富。樹脂供應(yīng)方面，昊華科技、巨化股份等多家國內(nèi)大型 PTFE 生產(chǎn)企 業(yè)正積極布局高端 PTFE，有望緩解我國嚴(yán)重依賴進(jìn)口的被動局面。
1.4. 碳?xì)錁渲焊哳l覆銅板用碳?xì)錁渲w系仍處于探索階段
碳?xì)錁渲再|(zhì)良好，在高頻高速覆銅板領(lǐng)域的用量日益擴(kuò)大。碳?xì)錁渲?是指僅由 C、H 兩種元素組成的飽和及不飽和聚合物。其分子鏈中 C－ H 鍵的極性小，C－H 及 C－C 鍵能高、極化率低、密度小，因此碳?xì)?聚合物具有優(yōu)異的介電性能及耐熱穩(wěn)定性。且碳?xì)錁渲瑏碓磸V泛、價格 低廉，具有較高的性價比，是非常具有競爭力的高頻、高速及高性能電 路基板用樹脂基體。
設(shè)計符合覆銅板用碳?xì)錁渲w系配方，是國內(nèi)外企業(yè)技術(shù)突破的方向。 碳?xì)錁渲鳛橐环N熱塑性樹脂，存在力學(xué)強(qiáng)度低、熱性能不足等問題。 覆銅板用碳?xì)錁渲柙鰪?qiáng)改性，提高碳?xì)錁渲牧系牧W(xué)強(qiáng)度和耐高溫 性能。具體可通過分子中不飽和雙鍵的交聯(lián)反應(yīng)形成高度交聯(lián)的互穿聚 合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使其由熱塑性向熱固型樹脂轉(zhuǎn)變實(shí)現(xiàn)。覆銅板用碳?xì)錁?脂需滿足以下條件：①分子結(jié)構(gòu)中必須含有不飽和烯鍵或具有反應(yīng)活性 的原子團(tuán)，且分子鏈上的活性官能團(tuán)數(shù)目須大于 2。②需有適宜的分子 量及分布。③交聯(lián)固化反應(yīng)后，應(yīng)具有熱固性樹脂的特性。④滿足濕法 工藝的要求。
國外率先開展高頻高速覆銅板用樹脂配方研發(fā)并已取得成果。目前國內(nèi) 外高頻高速覆銅板用碳?xì)錁渲邪l(fā)路線主要有：①碳?xì)錁渲瑸橹黧w的樹 脂；②雙鍵改性聚苯醚/馬來酰亞胺+碳?xì)錁渲?；③碳?xì)錁渲c其他類型 的樹脂如環(huán)氧樹脂、苯并噁嗪樹脂配合使用。Rogers 將低分子量的聚 丁二烯或聚異戊二烯、玻纖布、填料、阻燃劑和引發(fā)劑等組合以合適的 組分配比制備電路基板，呈現(xiàn)優(yōu)異的低介電性能；2017 年，日本松下 開始研究碳?xì)錁渲隈R系覆銅板中的應(yīng)用，2018 年推出的 M-7N 產(chǎn)品 就用到了碳?xì)錁渲?。松下以雙鍵末端的聚苯醚和分子量低于 10000 的丁 苯共聚物作為基體樹脂，與固化劑、阻燃劑充分分散后得到的樹脂清漆 并涂布在銅箔表面，制備出具有優(yōu)良介電性能、耐熱和成膜性能的覆銅 板。2023 年，松下研制的熱固性碳?xì)錁渲层~板（也可能還是碳?xì)錁?脂為主體，配少量熱固性樹脂）或?qū)⒚媸小?/span>
我國對高頻電子電路基材用碳?xì)錁渲难芯?、生產(chǎn)起步較晚，尚未實(shí)現(xiàn) 大規(guī)模量產(chǎn)和應(yīng)用。目前全球高頻電子電路基材用碳?xì)錁渲a(chǎn)企業(yè)主 要集中在美國、日本、德國等地區(qū)，主要企業(yè)為沙多瑪、科騰高性能聚 合物公司、旭化成株式會社、曹達(dá)株式會社等。相比而言，中國的四川 東材科技集團(tuán)股份有限公司雖然研發(fā)出高頻電子電路基材用碳?xì)錁渲?但尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)和應(yīng)用。
下游碳?xì)涓层~板廠商已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，為電子級碳?xì)錁渲倪M(jìn)口替代提供技 術(shù)支持。近年來，生益科技、南亞新材等覆銅板公司在碳?xì)涓咚俑哳l覆 銅板產(chǎn)品領(lǐng)域重點(diǎn)投入，產(chǎn)品核心性能已比肩海外龍頭企業(yè)。其中，生 益科技于 2012 年開始高頻高速板材研發(fā)，目前已有 S7136H、LNB33 等碳?xì)涓哳l覆銅板投產(chǎn)，并獲得了華為、中興、諾基亞、浪潮等先進(jìn)通 訊、服務(wù)器終端客戶的認(rèn)可。2020 年 11 月，生益科技企業(yè)集團(tuán)率先在 國際上提出兩項(xiàng)熱固碳?xì)涓层~板 IEC 標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)了生益科技在碳?xì)涓层~ 板配方及制造技術(shù)上的領(lǐng)先性。南亞新材不斷完善碳?xì)湎盗挟a(chǎn)品， NYHP-7300 L 、NYHP-7003C 等產(chǎn)品已經(jīng)在國內(nèi)主流天線終端導(dǎo)入量 產(chǎn)。此外，中英科技持續(xù)加大碳?xì)錁渲层~板研發(fā)力度，ZYC8350T/TL 等產(chǎn)品已完成中試。
1.5. PPO：行業(yè)壁壘較高且供需格局偏緊，布局企業(yè)有望迎來快速成 長機(jī)會
聚苯醚性能優(yōu)良，可用于提升覆銅板的電性能。聚苯醚簡稱 PPO，是一 種線型的、非結(jié)晶性的耐高溫的熱塑性樹脂，聚苯醚工業(yè)化生產(chǎn)包括單 體 2,6-二甲基苯酚合成和聚苯醚合成兩部分。在金屬氧化物催化劑的作 用下，苯酚與甲醇在高溫下發(fā)生甲基化反應(yīng)生產(chǎn)出 2,6-二甲基苯酚，再 通過 2,6-二甲基苯酚為單體進(jìn)行氧化偶合縮聚反應(yīng)，得到聚苯醚。PPO 具備優(yōu)良的力學(xué)性能、耐熱耐水性、電氣絕緣性及良好的耐化學(xué)藥品性， 因此被認(rèn)為是覆銅板類電子電氣領(lǐng)域最有應(yīng)用潛力的基體樹脂之一。
低分子量 PPO 無法滿足電子產(chǎn)品輕薄化、多功能化需求，必須經(jīng)熱固 性改性后才能滿足覆銅板的使用要求。由于 PPO 是一種熱塑性樹脂， 其具有耐芳香烴及鹵代烴等溶劑性差；在熔融狀態(tài)下黏度較高，加工成 型較為困難等缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)限制了 PPO 在電子電氣、汽車工業(yè)領(lǐng)域 的應(yīng)用，因此需要對其進(jìn)行改性使其能形成交聯(lián)固化的熱固性樹脂，來 改善其耐溶劑性和加工難度等性能。
改性 PPO 主要包括共混改性 PPO 和結(jié)構(gòu)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釋劑等方法對 PPO 進(jìn)行 改性。結(jié)構(gòu)官能化法是 PPO 改性中最有前景的一種，它是指在 PPO 結(jié) 構(gòu)中引入一些可參與反應(yīng)或極性較大的官能團(tuán)，通過這些基團(tuán)的引入， 改善 PPO 與其它共混樹脂或塑料的相容性和反應(yīng)性，得到性能優(yōu)異的 改性體系。
PPO 改性研究工作經(jīng)歷了數(shù)十年演進(jìn)，覆銅板用 PPO 改性技術(shù)逐漸成 熟。1957 年，GE 公司首次通過氧化偶合法，由 2，6-二甲基苯酚聚合 得到 PPO，并于 1965 年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。20 世紀(jì) 80 年代開始，公 司首次用“Noryl”的塑料片材覆上銅箔壓制成覆銅板，但沒有改變 PPO 熱塑性材料的本質(zhì)，無法滿足覆銅板的性能要求。隨后，住友、松 下、GE 等公司針對 PPO 熱固性不足、浸漬性差等問題展開研究，合成 了熱固性良好的 PPO 樹脂用于覆銅板制造。目前，覆銅板用聚苯醚改 性技術(shù)可通過 PPO 分子量再分配技術(shù)和直接合成低分子量改性聚苯醚 兩種方法實(shí)現(xiàn)。PPO 分子量再分配是通過高分子量的 PPO 和二酚單體 在催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)，使高分子量 PPO 的主鏈斷裂，生成低分 子量的 PPO。直接合成低分子量改性 PPO 指通過氧化偶合法由 2，6- 二甲基苯酚聚合到一定程度時，加入耦合劑或終止反應(yīng)，即可得到所需 分子量的雙官能或單官能的 PPO。
AI 浪潮催動 PPO 需求的快速提升。由于 PPO 性能優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于 高端 AI 服務(wù)器用覆銅板基材。隨著 AI 發(fā)展帶動的服務(wù)器數(shù)量增長、單 機(jī) PCB 面積與層數(shù)提升以及對高頻高速覆銅板需求提升，PPO 市場發(fā) 展前景廣闊。據(jù) TrendForce 預(yù)測，23-26 年 AI 服務(wù)器出貨量為 1183、 1504、1895、2369 千臺，同比增長 38.4%、27.1%、26.0%、25.0%。 據(jù)財聯(lián)社，目前 PPO 行業(yè)規(guī)模約 1000 噸，而每 100 萬臺 AI 服務(wù)器對 PPO 的新增需求就超 1000 噸。因此，未來三年內(nèi)，僅 AI 服務(wù)器領(lǐng)域 帶來的 PPO 新增需求或?qū)⒊^ 1500 噸。
PPO 樹脂行業(yè)壁壘較高，供給緊缺將帶動 PPO 價格上漲。高頻高速 PCB的 PPO 樹脂需要改性，并非所有的 PPO 廠家都可以用作高頻高速 PCB 基材樹脂。且 PPO 需要通過下游 CCL、PCB 和終端服務(wù)器廠商的三重 認(rèn)證，供應(yīng)商資質(zhì)極難拿到，整個認(rèn)證周期在 1 年以上甚至 2 年，進(jìn)入 壁壘較高。目前全球 PPO 產(chǎn)能高度集中在少數(shù)發(fā)達(dá)國家的相關(guān)企業(yè)。 據(jù)財聯(lián)社報道，目前全球僅有沙比克、旭化成、日本三菱瓦斯化學(xué)等少 數(shù)幾家企業(yè)掌握了工業(yè)化生產(chǎn) PPO 的能力，其中沙比克作為全球唯一 的 PCB 用 PPO 樹脂供應(yīng)商，PPO 產(chǎn)能為 13.5 萬噸/年，2022 年銷量 僅有 1000 余噸。國內(nèi)僅有圣泉集團(tuán)、南通星辰和鑫寶新材等幾家公司 有 PPO 的產(chǎn)能布局。據(jù)財聯(lián)社，目前 PPO 的市場價格大概 70 萬-80 萬/噸，考慮到曾經(jīng)行業(yè)高點(diǎn)的 100 萬元/噸，如果供需格局持續(xù)偏緊， 未來 PPO 價格仍有較大的上漲空間。
國內(nèi)企業(yè)加速技術(shù)瓶頸突破，相關(guān) PPO 布局企業(yè)受益。目前中國藍(lán)星 集團(tuán)是聚苯醚最大的生產(chǎn)企業(yè)，2020 年自主研發(fā)技術(shù)新建產(chǎn)能 3 萬噸， 目前總產(chǎn)能達(dá) 5 萬噸。2017 年，邯鄲市峰峰鑫寶新材料有限公司收條 溶液法聚苯醚原粉生產(chǎn)線試車成功，年產(chǎn) 1 萬噸；其唐山工廠內(nèi)建設(shè)有 10條全自動改性生產(chǎn)線其裝置產(chǎn)能12萬噸/年，是國內(nèi)較大產(chǎn)能的PPO 項(xiàng)目。鑒于 PPO 在電子領(lǐng)域的應(yīng)用前景，我國企業(yè)加速 PPO 技術(shù)研發(fā) 及產(chǎn)能布局，有望突破國外壟斷局面。目前，圣泉集團(tuán) 5G/6G 通訊用 PPO 產(chǎn)品于 2023 年成功實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，并率先通過終端客戶認(rèn)證；同宇 新材自主研發(fā)羥基化聚苯醚樹脂以及官能化改性聚苯醚樹脂已完成研 發(fā)工作，處于中試階段；宏昌電子開發(fā)的 PPO 已通過應(yīng)用于無錫宏仁 的部分高頻高速板，因此已間接進(jìn)入 Intel 高頻高速板選材參考平臺； 此外，東材科技等企業(yè)均有 PPO 相關(guān)的產(chǎn)能布局及擴(kuò)產(chǎn)計劃。隨著人 工智能產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，PPO 相關(guān)布局企業(yè)有望迎來新的利潤增長點(diǎn)。
2. 封裝材料：環(huán)氧樹脂是應(yīng)用最廣泛的封裝材料
2.1. 環(huán)氧模塑料是應(yīng)用最廣泛的封裝材料
集成電路封裝是將通過測試的晶圓按照產(chǎn)品型號及功能需求加工得到 獨(dú)立芯片的過程。其是半導(dǎo)體芯片制造的后道工序，是實(shí)現(xiàn)芯片功能、 保障器件系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。整個封裝流程需要用到的材料 主要有芯片粘結(jié)材料、陶瓷封裝材料、鍵合絲、引線框架、封裝基板、 切割材料等。
環(huán)氧塑封料是最主流封裝材料，環(huán)氧樹脂為其基體樹脂。按照封裝材料 種類的不同，電子器件封裝可以分為金屬封裝、陶瓷封裝和塑料封裝三 種。環(huán)氧塑封料（Epoxy Molding Compound，簡稱 EMC）全稱為 環(huán)氧樹脂模塑料，是用于半導(dǎo)體封裝的一種熱固性化學(xué)材料，是由環(huán)氧 樹脂為基體樹脂，以高性能酚醛樹脂為固化劑，加入硅微粉等填料，以 及添加多種助劑加工而成，主要功能為保護(hù)半導(dǎo)體芯片不受外界環(huán)境 （水汽、溫度、污染等）的影響，并實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱、絕緣、耐濕、耐壓、支撐等復(fù)合功能。(環(huán)氧)塑封具有成本低、尺寸小、質(zhì)量小、可批量生產(chǎn) 等優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所 SIMIT 戰(zhàn)略研 究室公布的《我國集成電路材料專題系列報告》，90%以上的集成電路 均采用環(huán)氧塑封料作為包封材料。
世界半導(dǎo)體封裝技術(shù)經(jīng)歷了五個發(fā)展階段。目前，全球半導(dǎo)體封裝的主 流正處在第三階段的成熟期與快速發(fā)展期，以 CSP 和 BGA 等主要封裝 形式進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)階段，同時也在向第四、第五階段發(fā)展。
封裝市場的快速增長將帶動環(huán)氧塑封料的需求，同時先進(jìn)封裝市場增速 將顯著快于傳統(tǒng)封裝市場增速將帶動不同環(huán)氧塑封料產(chǎn)品需求結(jié)構(gòu)的 變化。近年來，全球半導(dǎo)體封裝測試市場規(guī)模增長明顯，在摩爾定律不 斷逼近物理極限大背景下，半導(dǎo)體前道和后道工序加速融合，先進(jìn)封裝 成為行業(yè)關(guān)注焦點(diǎn)，并將重塑半導(dǎo)體行業(yè)競爭格局。2022 年先進(jìn)封裝 市場在整個集成電路封裝市場中占比約為 47%。隨著晶圓代工廠、IDM （集成器件制造商）涉足先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)，Chiplet（芯粒）技術(shù)引領(lǐng)先進(jìn) 封裝發(fā)展，多片異構(gòu)成未來主流。根據(jù) Yole 預(yù)測，在先進(jìn)封裝市場內(nèi) 部，包括 FCBGA（倒裝芯片球柵格陣列）和 FCCSP（倒裝芯片芯片尺 寸封裝）在內(nèi)的倒裝芯片平臺在 2022 年占 51%的市場份額。從 2022 年至 2028 年期間，收益復(fù)合年均增長率最高的細(xì)分市場預(yù)期會是嵌入 式晶片、2.5D/3D，以及倒裝芯片，其增長率分別為 30%、19%和 8.5%。 先進(jìn)封裝市場將在2022年至 2028年以10.6%的復(fù)合年均增長率增長， 達(dá)到 786 億美元；相比之下，傳統(tǒng)封裝市場預(yù)計 2022 年到 2028 年的復(fù)合年均增長率較緩慢，為 3.2%，期末市場價值將達(dá)到 575 億美元。 整體而言，封裝市場預(yù)計將以 6.9%的復(fù)合年均增長率增長至 1,360 億 美元。
封裝技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)對環(huán)氧塑封料提出了更多、更嚴(yán)苛的性能要求，。 隨著半導(dǎo)體芯片進(jìn)一步朝向高集成度與多功能化的方向發(fā)展，環(huán)氧塑封 料廠商需要針對性地開發(fā)新產(chǎn)品以匹配下游客戶日益復(fù)雜的性能需求， 因而應(yīng)用于歷代封裝形式的各類產(chǎn)品的配方開發(fā)（主要涉及原材料選擇 與配比）、生產(chǎn)中的加料順序、混煉溫度、混煉時間、攪拌速度等工藝 參數(shù)均存有所不同，即各類產(chǎn)品在理化性能、工藝性能以及應(yīng)用性能等 方面均存在差異，故業(yè)界稱為“一代封裝、一代材料”。
2.2. 環(huán)氧模塑料：我國現(xiàn)已成為世界環(huán)氧塑封料的最大生產(chǎn)基地，但 中高端產(chǎn)品仍然依賴進(jìn)口
我國現(xiàn)已成為世界環(huán)氧塑封料的最大生產(chǎn)基地。目前我國環(huán)氧塑封料的 產(chǎn)能超過 14 萬噸，約為全球產(chǎn)能的 35%，現(xiàn)已成為世界上最大的環(huán)氧 塑封材料以及封裝填料生產(chǎn)基地，根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)顯示，中國半導(dǎo)體 用環(huán)氧塑封料產(chǎn)量約為 17.16 萬噸，需求年約為 11.13 萬噸。
我國集成電路封裝測試業(yè)整體水平和全球主流技術(shù)還存在較大的差距， 中高端產(chǎn)品仍然依賴進(jìn)口或是外企設(shè)在中國的制造基地供給。國內(nèi)內(nèi)資 企業(yè)以一代、二代封裝技術(shù)為主（如 DIP、SOP），產(chǎn)品多屬于中低端類。 隨著我國集成電路封測產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新步伐加快，附加值較高的第三代、 第四代高端封裝產(chǎn)品，如高速寬帶網(wǎng)絡(luò)芯片、多種數(shù)模混合芯片、專用 電路芯片、信息安全芯片等一批系統(tǒng)級芯片產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，QFN、 BGA、WLP、SiP、TSV、3D 等先進(jìn)集成電路封裝測試應(yīng)運(yùn)而生并實(shí)現(xiàn) 了批量化生產(chǎn)，但是生產(chǎn)規(guī)模很小，尚不能滿足國內(nèi)高端市場日益增長 的需求。此外，在環(huán)氧塑封料方面，根據(jù)集成電路材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián) 盟發(fā)布的《2021 年專用封裝材料產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計報告》，我國環(huán)氧模塑料 在中低端封裝產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，在 OFP、QFN、模組類封裝領(lǐng)域 已實(shí)現(xiàn)小批量供貨:應(yīng)用于 FC-CSP、FOWLP、WLCSP、FOPLP 等先 進(jìn)封裝的產(chǎn)品成熟度較低。而外資封裝測試企業(yè)則已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在全球進(jìn)行生產(chǎn)資源配置，多采用主流 BGA、CSP、MCM、MEMS 等封裝形式， 技術(shù)水平高于內(nèi)資企業(yè)。
半導(dǎo)體封裝材料行業(yè)屬于技術(shù)密集性行業(yè)，配方技術(shù)與生產(chǎn)工藝技術(shù)的 創(chuàng)新性是產(chǎn)品競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵基礎(chǔ)。在配方開發(fā)過程中，需在眾多化合 物中篩選出數(shù)十種原材料（包括主料及添加劑）進(jìn)行復(fù)配，確定合適的 添加比例，并充分考慮成本等因素以滿足量產(chǎn)的需求。由于配方中任一 原材料的種類或比例變動都可能導(dǎo)致在優(yōu)化某一性能指標(biāo)時，對其它性 能指標(biāo)產(chǎn)生不利影響，因此，產(chǎn)品配方需要充分考慮各原材料由于種類 或比例不同對各項(xiàng)性能造成的相互影響，并在多項(xiàng)性能需求間實(shí)現(xiàn)有效 平衡，以保證產(chǎn)品的可靠性。同時，由于不同客戶或同一客戶不同產(chǎn)品 的封裝形式、生產(chǎn)設(shè)備選型、工藝控制、前道材料選用、可靠性考核要求及終端應(yīng)用場景等方面存在差異，對環(huán)氧塑封料的各項(xiàng)性能指標(biāo)都有 獨(dú)特的要求，因此對環(huán)氧塑封料的需求呈現(xiàn)定制化特征。
國內(nèi)環(huán)氧塑封料生產(chǎn)的集中度高。目前我國電子封裝材料規(guī)模生產(chǎn)的企 業(yè)不多，產(chǎn)線并無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，需企業(yè)自行設(shè)計進(jìn)行定制，較傳統(tǒng)設(shè)備投 資金額更大，且電子封裝材料中的環(huán)氧封裝材料生產(chǎn)的主要技術(shù)掌握在 幾家規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)手上，行業(yè)集中度高。目前行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)為衡所華 威電子、北京科化新材料、長興昆電和華海誠科。
2.3. 環(huán)氧樹脂：國產(chǎn)化高端樹脂產(chǎn)品仍需突破
環(huán)氧樹脂是指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團(tuán)的一類高分子化合物，可與胺、咪唑、酸酐、酚醛樹脂等各類固化劑配合使用形成三維網(wǎng) 狀固化物。具有力學(xué)性能高、內(nèi)聚力強(qiáng)、分子結(jié)構(gòu)致密，粘接性能優(yōu)異， 固化收縮率?。óa(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、內(nèi)應(yīng)力小、不易開裂），絕緣性好，防 腐性好，穩(wěn)定性好，耐熱性好（可達(dá) 200℃或更高）的特點(diǎn)，因此被廣 泛應(yīng)用于涂料、電子電器、復(fù)合材料、膠黏劑等各個領(lǐng)域。
我國環(huán)氧樹脂需求量平緩增長，普通級環(huán)氧樹脂處于供給充分的狀態(tài)。 2017 至 2021 年，我國環(huán)氧樹脂的表觀需求量從 141 萬噸增長至 161 萬噸，CAGR 為 3.25%，而后 2022 年有所回落。同時，截止 2023H1， 我國酚醛樹脂產(chǎn)能達(dá) 319 萬噸/年，整體 23H1 開工率不足 50%，供給 較為充分。
我國環(huán)氧樹脂行業(yè)市場競爭日趨激烈，但電子級等高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口。 根據(jù)中國海關(guān)數(shù)據(jù)，國內(nèi)環(huán)氧樹脂平均進(jìn)口價格遠(yuǎn)高于出口價格，2023 年 H1，我國初級形狀的酚醛樹脂出口量為 9.12 萬噸，進(jìn)口量為 8.14 萬噸，但平均出口單價為 2510 美元/噸，僅為平均進(jìn)口單價 4333 美元 /噸的 58%。我國環(huán)氧樹脂產(chǎn)品的進(jìn)出口結(jié)構(gòu)不平衡，特種環(huán)氧樹脂生 產(chǎn)企業(yè)較少，大量產(chǎn)品依賴進(jìn)口。
隨電子電氣類等特種環(huán)氧樹脂的國產(chǎn)廠商持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，國產(chǎn)化進(jìn)度有望不 斷提升。目前國內(nèi)普通環(huán)氧樹脂市場增速放緩，而高端環(huán)氧樹脂需求量 大，且大量依賴進(jìn)口。電子電氣類的特種環(huán)氧樹脂方面，日本企業(yè)總體 處于領(lǐng)先位置，代表企業(yè)包括日本化藥、日本 DIC、三菱化學(xué)、新日鐵 等。國內(nèi)企業(yè)中，圣泉集團(tuán)、宏昌電子、同宇新材、東材科技等公司已 經(jīng)在覆銅板和電子封裝用環(huán)氧樹脂有一定基礎(chǔ)，并供應(yīng)給生益科技、南 亞新材、華正新材等廠商。
3. 光刻膠樹脂：高端制程所用樹脂仍需突破
3.1. 半導(dǎo)體行業(yè)的持續(xù)發(fā)展帶動光刻膠需求的持續(xù)提升
光刻技術(shù)是大規(guī)模集成電路制造的過程中最重要的工藝之一。光刻就是 借助光致抗蝕劑(又名光刻膠)，在特定光源照射下進(jìn)行曝光，再通過顯 影、刻蝕等步驟，將掩膜上的圖形轉(zhuǎn)移到襯底上的技術(shù)。光刻和刻蝕決 定了芯片的最小特征尺寸，是大規(guī)模集成電路制造的過程中最重要的工 藝。光刻和刻蝕工藝占芯片制造時間的 40%-50%，占制造成本的 30%。 在圖形轉(zhuǎn)移過程中，一般要對硅片進(jìn)行十多次光刻。
光刻膠是光刻過程中最關(guān)鍵的功能材料。光刻技術(shù)包含光源、光刻膠、 光刻工藝等三個要素，其中光刻膠是光刻過程中最關(guān)鍵的功能材料。光 刻膠處于集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的上游，具有用量少、純度高等特點(diǎn)，其成本 最高能占到最終產(chǎn)品的 20%，但其質(zhì)量的高低對產(chǎn)品的性能至關(guān)重要。 光刻膠的發(fā)展水平代表整個集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。光刻膠是指經(jīng)過 不同波長的曝光光源進(jìn)行曝光后，在曝光區(qū)域能夠發(fā)生交聯(lián)或光解，使 其在顯影液中的物理性能，特別是溶解性或親疏水性發(fā)生變化的混合液 體。曝光后，曝光區(qū)域的光刻膠在顯影液中溶解性發(fā)生變化，經(jīng)顯影液 顯影后得到特定光刻圖形。
正性光刻膠占總量的 80%以上。根據(jù)曝光后在顯影液中溶解度的差異， 將光刻膠分為正性光刻膠（光解性）和負(fù)性光刻膠（交聯(lián)型）。其中， 正性光刻膠在顯影液中的溶解度增加，得到的圖案與掩膜版相同；負(fù)性光刻膠則相反，即經(jīng)顯影液后溶解度降低甚至不溶，得到的圖案與掩膜 版相反。兩種光刻膠的應(yīng)用領(lǐng)域是不同的，對于正性光刻膠來說，一般 在曝光過程中產(chǎn)生酸性物質(zhì)，用堿性顯影液顯影過程中，曝光的光刻膠 會逐漸溶解，而顯影液對未曝光區(qū)域沒有影響，使得光刻膠能較好地保 持圖形化和圖形尺寸。對于負(fù)性光刻膠而言，顯影液可以滲進(jìn)曝光區(qū)域 導(dǎo)致曝光區(qū)域的光刻膠溶脹變形，分辨率降低。相對而言，使用正性光 刻膠可以獲得更高的圖形分辨率?？傮w而言，正性光刻膠使用更為普遍， 占到總量的 80%以上。
目前，全球芯片工藝水平已跨入微納米級別，根據(jù)光源及其曝光方式的 不同，可將半導(dǎo)體光刻膠分為“G/I 線膠”、“KrF 膠”、“ArF 膠”、“浸沒 式 ArF 膠”、“EUV 膠”，其分別對應(yīng) 350 nm、110 nm、65 nm、35 nm、7 nm 的極限芯片制程。
光刻膠市場將不斷擴(kuò)大，高端光刻膠占比將持續(xù)提升。TECHCET 預(yù)計 市場將保持強(qiáng)勁發(fā)展，2022-2027 年的復(fù)合年增長率為 4.1%。從全球 光刻膠分類市場份額占比來看，高端光刻膠占據(jù)最大的市場份額。根據(jù) TECHCET數(shù)據(jù)披露，2020年全球半導(dǎo)體光刻膠市場份額：ArFi（38%）、 KrF（34%）、G/I 線（16%）、ArF（10% ）、EUV（1%）。未來，用于 引入先進(jìn)邏輯和存儲器等新技術(shù)的 EUV 和 KrF 將是增長最快的光刻膠 產(chǎn)品，隨著三星、臺積電、英特爾等公司將一些工藝從 ArF 和 ArFi (193nm 和 193nm 浸沒式 193i)轉(zhuǎn)向 EUV 和 193i 的組合，EUV 的產(chǎn) 量迅猛增長。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸向大陸轉(zhuǎn)移，光刻膠行業(yè)有望受益。根據(jù)晶瑞電材披露， 全球范圍看，只有中國大陸半導(dǎo)體材料市場處于長期增長狀態(tài)， 2016-2018 年連續(xù)三年增速超過 10%。2007 年至 2021 年，中國大陸 半導(dǎo)體材料銷售額從全球占 7.7%大幅提升至 18.8%。同時，中國大陸晶圓廠建設(shè)將迎來高速增長期。2020 年至 2022 年是中國大陸晶圓廠投 產(chǎn)高峰期，以長江存儲、長鑫存儲等新興晶圓廠和以中芯國際、華虹為 代表的老牌晶圓廠正處于產(chǎn)能擴(kuò)張期。預(yù)計從 2020 年到 2024 年至少 新增 38 個 12 英寸晶圓廠，其中中國將新建 19 座(中國臺灣 11 座，中 國大陸 8 座)。8 英寸晶圓的月產(chǎn)能至 2024 年將達(dá) 660 萬片規(guī)模。光刻 膠等半導(dǎo)體材料供應(yīng)商將有望受益于擴(kuò)產(chǎn)浪潮。
我國高端半導(dǎo)體光刻膠的國產(chǎn)化率低。據(jù)《先進(jìn)光刻材料》，6 英寸硅片 的 g 線、i 線光刻膠的國內(nèi)自給率約為 20%。適用于 8 英寸硅片的 KrF 光刻膠只有少數(shù)幾家公司能生產(chǎn)，如北京科華 KrF 光刻膠（分辨率在 0. 18~0. 25 μm），上海新陽 KrF 厚膜光刻膠（分辨率≥0. 15 μm，膜厚 0. 3~15 μm），晶瑞 KrF 光刻膠（分辨率在 0. 15~0. 25 μm）。應(yīng)用于 12 英寸硅片的 ArF 光刻膠基本靠進(jìn)口，國內(nèi)只有極個別廠商的 ArF 干 式光刻膠得到客戶驗(yàn)證。
3.2. 成膜樹脂是光刻膠最核心的組成部分
成膜樹脂是光刻膠的主要成分，不同光刻膠的成膜樹脂有差異。光刻膠 一般主要由四個部分組成：成膜樹脂、光敏物質(zhì)、溶劑、適當(dāng)?shù)闹鷦?其中，成膜樹脂是光刻膠的主要成分，對整個光刻膠起到支撐作用，使 光刻膠具有耐刻蝕性能，對光刻膠的性能有重要影響。隨著集成電路向 大規(guī)?；踔脸笠?guī)模的發(fā)展，所需的加工線寬也越來越細(xì)，對光刻膠 分辨率的要求也越來越高。同時，不同光刻工藝對成膜樹脂的要求也隨 之提高，且相應(yīng)光刻膠所需的成膜樹脂也不斷更新?lián)Q代。目前所經(jīng)歷的 感光樹脂有酚醛樹脂、聚對羥基苯乙烯、環(huán)烯烴衍生物類及分子玻璃體 系。
成膜樹脂與對應(yīng)的光刻膠體系：
1、紫外光刻材料
負(fù)性光刻膠：紫外光刻材料是被研究最廣泛且最深入的體系。早期的紫 外光刻負(fù)膠是基于聚乙烯醇肉桂酸酯體系。但是，這種光刻膠與基體的 粘附性較差導(dǎo)致涂膜不均勻，應(yīng)用范圍受限。隨后針對光刻膠粘附性問 題，柯達(dá)開發(fā)出了環(huán)化橡膠-雙疊氮系負(fù)性光刻膠，但基于柯達(dá) KTFR 的 光刻膠一般采用重氮萘醌為感光劑，感光劑曝光后失去氮產(chǎn)生硝酸，引 發(fā)副反應(yīng)，曝光部分在顯影液中不溶，由于易發(fā)生膨脹導(dǎo)致周邊出現(xiàn)毛 刺，使其分辨率受到限制，因此該類光刻膠的分辨率極限在 2μm。
正性光刻膠：目前，商品化的 G 線/I 線光刻膠主要為酚醛樹脂-重氮萘 醌體系。為了提高分辨率，單波長紫外光源（如 g 線和 i 線）先后應(yīng)用 于芯片制造，而應(yīng)用于此類光源的光刻材料是基于酚醛樹脂-鄰重氮萘醌 體系，其中酚醛樹脂是作為成膜樹脂，鄰重氮萘醌作為感光劑。G 線光 刻膠主要適用于 0.5~0.6μm 集成電路的制作，而 I 線光刻膠主要適用于 0.35~0.5μm 集成電路的制作?，F(xiàn)今在 High-NA 技術(shù)的 I 線光源支撐 下，其支持的分辨率極限已經(jīng)可以達(dá)到 0.25μm。
2、深紫外光刻材料
KrF（248nm 光刻膠）：由于酚醛樹脂在 248nm 的曝光光源處不透明， 與產(chǎn)酸劑存在競爭吸收關(guān)系，光敏性較差，因此無法應(yīng)用于 248nm 光 刻工藝中。而聚對羥基苯乙烯及其衍生物在 248nm 處有很好的透過性， 通常被用作光刻膠成膜樹脂。同時，通過提高曝光機(jī)的 NA(Numerical Aperture)值及改進(jìn)相配套的光刻技術(shù)，擴(kuò)展了 248nm 光刻膠應(yīng)用的范 圍，目前已成功用于線寬 0.18~0.13μm 相關(guān)器件的制作。此外，通過 采用移相掩模、離軸照明、鄰近效應(yīng)校正等分辨率增強(qiáng)技術(shù)，248nm 光 刻膠能制作出小于 0.1μm 的圖形。
ArF（193nm 光刻膠）：當(dāng)集成電路制造工藝發(fā)展到 90nm 節(jié)點(diǎn)時，原 本用于 KrF 光刻體系的 PBOCST 光刻膠在 193nm 的波長下會表現(xiàn)出強(qiáng) 烈的吸收，不能滿足新的光刻要求。ArF（193nm）光刻膠逐步發(fā)展為 主流光刻膠，發(fā)展前后主要分為兩個方向：干法 ArF 光刻膠和沉浸式 ArF 光刻膠。對于 193nm 波長，常用的為丙烯酸酯類樹脂，并且通過 不同單體的共聚可以實(shí)現(xiàn)對樹脂性能的控制?，F(xiàn)階段沉浸式 ArF 光刻膠 在雙重圖形/多重圖形曝光技術(shù)的支持下，工藝節(jié)點(diǎn)分辨率已經(jīng)可以達(dá)到 至 7~10nm。
3、極紫外光刻材料
EUV：EUV 光刻技術(shù)所使用的光源波長極短，只有約 13.5nm，其能量 比較高（92. 3 eV）。幾乎所有的材料對極紫外光都有吸收，但是不同元 素對極紫外光的吸收與元素的原子吸收截面積有較大關(guān)系。在這個波長 下幾乎所有光學(xué)材料都會產(chǎn)生吸收，常規(guī)光刻膠對極紫外光的吸收效率 很低，因此極紫外光刻膠成膜樹脂的關(guān)注點(diǎn)不再是以往的透光性，取而 代之的是高分辨率、底線邊緣粗糙度和高感光速度。極紫外光刻膠根據(jù) 主要組分的不同分為有機(jī)光刻膠和無機(jī)光刻膠。目前，常用的極紫外光 刻膠體系主要包括聚對羥基苯乙烯及其衍生物、聚碳酸酯及其衍生物、 分子玻璃體系和金屬氧化物等。
3.3. 酚醛樹脂：高端酚醛的國產(chǎn)替代持續(xù)推進(jìn)
酚醛樹脂廣泛應(yīng)用于模塑料和研磨材料等領(lǐng)域。酚醛樹脂是由酚類化合 物與醛類化合物經(jīng)縮聚反應(yīng)而制得，具有粘附性、耐熱性、抗燒蝕性、 阻燃性、耐酸性和電絕緣性等優(yōu)良性能。細(xì)分行業(yè)來看，2023H1 我國 酚醛樹脂應(yīng)用最多的領(lǐng)域?yàn)榉尤┠に芰项I(lǐng)域，占比 22.40%，其次為木 材加工領(lǐng)域、研磨摩擦材料、耐火絕熱隔熱，分別占比為 20.30%、 20.10%、18.90%。
我國酚醛樹脂需求量有所回落，整體處于供給充分的狀態(tài)。伴隨著酚醛 樹脂在下游領(lǐng)域向汽車、軌道交通、建筑技能等領(lǐng)域的拓展，2015 至 2022 年，我國酚醛樹脂需求量從 99.50 萬噸增長至 128.25 萬噸，CAGR 為 3.69%。同時，截止 2023H1，我國酚醛樹脂產(chǎn)能達(dá) 214 萬噸/年， 整體 23H1 開工率不足 50%，供給較為充分。
我國酚醛樹脂行業(yè)市場競爭日趨激烈，但高端品國產(chǎn)化率有待提升。現(xiàn) 階段，我國酚醛樹脂的中低端市場進(jìn)入門檻較低，新進(jìn)入企業(yè)較多，市 場競爭日趨激烈，而高端市場相對空缺。根據(jù)中國海關(guān)數(shù)據(jù)，國內(nèi)酚醛 樹脂平均進(jìn)口價格遠(yuǎn)高于出口價格，2023 年 1 月至 6 月，我國初級形 狀的酚醛樹脂出口量為 5.73 萬噸，進(jìn)口量為 4.07 萬噸，但平均出口單 價為 1832.49 美元/噸，僅為平均進(jìn)口單價 3465.01 美元/噸的 53%。 我國酚醛樹脂產(chǎn)品的進(jìn)出口結(jié)構(gòu)不平衡，高端附加值產(chǎn)品仍需加大研發(fā) 力度。
電子級酚醛樹脂主要用于芯片光刻膠、電子封裝及覆銅板領(lǐng)域。在集成 電路領(lǐng)域中，線性酚醛樹脂作為基礎(chǔ)樹脂，是關(guān)鍵的功能材料，其主要 應(yīng)用于芯片光刻膠、電子封裝及覆銅板領(lǐng)域。目前，6 寸和 8 寸的晶圓 片市場需求很大，線性酚醛樹脂因優(yōu)異的光刻性能，仍然是 i-線光刻膠 最廣泛使用的成膜樹脂；采用線性酚醛樹脂固化環(huán)氧樹脂可以得到導(dǎo)熱、 耐熱、電絕緣、介電等性能良好的材料,因此線性酚醛樹脂是電子封裝與 覆銅板應(yīng)用的最佳原料之一。然而,傳統(tǒng)的酚醛樹脂存在穩(wěn)定性差、感光 速度慢、透明度、分辨率和機(jī)械強(qiáng)度低等問題,增加了應(yīng)用成本和技術(shù)難 度，降低了酚醛樹脂在集成電路領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)效益。因此,需要對傳統(tǒng)線性 酚醛樹脂進(jìn)行改性以更好地應(yīng)用于集成電路領(lǐng)域。 擴(kuò)大化生產(chǎn)是樹脂合成的難點(diǎn)。樹脂行業(yè)的制作能力體現(xiàn)在對分子量、 分子范圍、金屬離子含量、雜質(zhì)離子含量等的控制，純化過程是關(guān)鍵， 潔凈度管控與工藝路線設(shè)計是純化能力的體現(xiàn)。樹脂單體配方由樹脂廠商確定，市場份額較小，技術(shù)難度較小，但投入較高。樹脂工藝與成分 無專利，但樹脂配方存在專利，樹脂單體需要純化，原料為大宗化工品。 樹脂合成的難點(diǎn)為量產(chǎn)，自實(shí)驗(yàn)室至擴(kuò)大化的管控的過程較難，穩(wěn)定性 控制較難；樹脂合成工藝較簡單，分子量分布的精確控制較難，根據(jù)配 方需求設(shè)計結(jié)構(gòu)的過程較關(guān)鍵。
國內(nèi)酚醛樹脂產(chǎn)能相對集中，部分企業(yè)成功攻克電子級酚醛樹脂。我國 酚醛樹脂市場較大，太爾化工、圣萊科特化工、蘇州住友等為主要的酚 醛樹脂外商投資企業(yè)。國內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模較大的企業(yè)主要包括濟(jì)南圣泉、山 東宇世、彤程新材料、萊蕪潤達(dá)、遼寧錦城、興業(yè)股份等。產(chǎn)能在 10 萬噸以上企業(yè)數(shù)量較少，產(chǎn)能相對集中在龍頭企業(yè)，主要以存量競爭為 主。2018 年，圣泉集團(tuán)的光刻膠用線性酚醛樹脂產(chǎn)品率先打破國外壟 斷，開啟了電子級酚醛樹脂的國產(chǎn)化進(jìn)程，但主要為二級材料供應(yīng)。此 外，彤程新材是光刻膠領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，主打產(chǎn)品為樹脂光刻膠，公司 已完成液晶面板 TFT-LCD array 正膠的酚醛樹脂、LED 光刻膠酚醛樹脂 量產(chǎn)。同時，今年以來，巴陵石化等企業(yè)的電子級酚醛環(huán)氧樹脂開車成 功，電子級酚醛樹脂的國產(chǎn)替代持續(xù)推進(jìn)。