西部证券新材料行业深度报告指出,电子级硅微粉正迎来高端需求加速增长的战略机遇期。硅微粉作为环氧塑封料和覆铜板的核心功能填料,填充率分别达60%-90%和15%-30%。先进封装市场2023-2029年CAGR达12.7%,HBM高速增长带动Lowα球硅/球铝需求扩张,高速覆铜板用高端填料Ultra Low Loss CAGR达37%。球形硅微粉国产化率持续提升,联瑞新材等龙头打破日系垄断,行业竞争格局优良。电子级硅微粉正从“周期性材料”向“成长性材料”演进。
硅微粉产品矩阵:结晶→熔融→球形,性能与价格梯度分明
硅微粉是以结晶石英、熔融石英等为原料加工而成的二氧化硅粉体材料,按颗粒形貌可分为结晶、熔融、球形硅微粉,性能及价格依次提高。结晶硅微粉均价2000元/吨以内,主要用于普通覆铜板和低端环氧塑封料;熔融硅微粉一般4000-5000元/吨,介电常数(3.88 vs 4.65)、介质损耗(0.0002 vs 0.0018)和线性膨胀系数(0.5×10⁻⁶/K vs 14×10⁻⁶/K)优于结晶粉,应用更高端;球形硅微粉一般在1万元/吨以上,颗粒形貌为球形具备滚珠效应,填充率高于角形,综合性能最优。
球形粉较角形粉生产增加球化工序,火焰熔融法工艺燃料动力成本占比40%以上。角形粉成本结构中直接材料占比超60%。粉体核心技术涵盖表面改性、球化工艺、大颗粒控制、混合复配、设备及产线自主设计迭代等。下游客户技术路线独特,产品定制化程度高,高端品客户粘性强、进入壁垒高。
全球球形硅微粉市场过往由日系主导,电化株式会社、日本龙森公司、日本新日铁公司合计占全球70%份额,日本雅都玛垄断1微米以下球硅市场。国内联瑞新材经多年研发已掌握火焰熔融法/高温氧化法/液相法工艺,打破海外技术壁垒。
封装用填料:先进封装CAGR 10.9%,Lowα球硅/球铝受益HBM高增
硅微粉是环氧塑封料的核心填料,填充率60%-90%,作用在于降低线性膨胀系数、增加热导、降低介电常数、减小内应力、降成本。封装要求越高,对填料要求越高,对应价格越高。测算2023年全球传统/先进封装用填料需求量分别为31.8/3.3万吨,2028年有望达37.2/5.6万吨,CAGR分别为3.2%/10.9%。先进封装用填料增速显著领先,反映产业升级趋势。
先进封装是封装市场增长主驱动力。Yole预测2029年全球先进封装市场规模有望从2023年390亿美元增长至800亿美元,CAGR达12.7%。其中2.5/3D封装增速最快,2029年市场规模预计达276亿美元,CAGR为18%。伴随制程接近物理极限,芯片性能提升转向先进封装技术。
HBM进入高速增长阶段,拉动Lowα球硅及球铝需求。Gartner预测2027年全球HBM市场收入52亿美元(CAGR 36.3%),需求9.72亿GB(CAGR 51.3%)。HBM堆叠结构对散热要求高,MR-MUF工艺在DRAM间使用环氧塑封料,导热性优于TC-NCF。Lowα球硅满足低放射性要求(铀/钍<10ppb),Lowα球铝兼具低放射性和高散热优势。2031年全球Lowα硅微粉市场有望达1.59亿美元,Lowα球铝随HBM高速增长有望快速扩容。
覆铜板用填料:高速板CAGR 66%,高端球硅需求弹性大
硅微粉另一重要应用领域是作为填充料添加至覆铜板,填充率一般15%-30%,改善线性膨胀系数和热传导率,高端覆铜板对硅微粉性能要求提高,普通覆铜板用角形硅微粉,高频高速、HDI基板选用经改性后的高性能球形硅微粉(中位粒径3um以下)。
测算2026年全球刚性覆铜板用硅微粉需求25.9万吨,普通板11.4万吨,三大类特殊板14.5万吨,高端需求超半数。高速板是刚性覆铜板中唯一持续增长品类,2020-2022年逐年增长,2023年受终端需求疲软影响,唯一实现正增长的细分市场来自高速覆铜板,主要得益于AI和HPC应用驱动。
根据Denka预测,2030年Ultra Low Loss、Super Low Loss高速板需求分别达3299、1190万平方米,测算填料需求量分别为2.5万吨、8925吨,2023-2030年CAGR分别为37.28%、66.18%。不同级别高速板对填料介电性能要求差异显著,Ultra Low Loss(Df<0.002)需选用高性能球形硅微粉甚至化学合成法球硅,高端填料需求弹性大。
表:全球封装用填料需求量测算(万吨)| 项目 | 2023A | 2028E | CAGR |
|---|
| 全球传统封装用填料 | 31.8 | 37.2 | 3.2% |
| 全球先进封装用填料 | 3.3 | 5.6 | 10.9% |
| 全球封装用填料合计 | 35.1 | 42.7 | 4.0% |