西部证券报告聚焦Lowα球硅和球铝这一高附加值细分市场。α射线增加芯片“软错误”风险，半导体高密度化对封装材料提出低放射性要求，铀、钍元素含量需控制在10ppb以下。Lowα球硅和球铝技术门槛高、单位售价高，属于电子功能填料中的高端产品。Proficient Market Insights预测2031年全球Lowα硅微粉市场规模达1.59亿美元。Lowα球铝兼具低放射性和高散热优势，受益HBM高速增长需求快速扩容。联瑞新材已批量供货Lowα球硅，雅克科技1000吨/年产能，天马新材Lowα球铝研发突破，高端填料的稀缺性价值凸显。
α射线风险：半导体高密度化催生低放射性填料需求
α射线是集成电路中“软错误”的主要来源。半导体元器件高密度化和高容量化趋势下，芯片容易受到附近材料α射线影响，产生“软错误”——存储单元数据翻转，导致系统故障。α粒子主要来源于封装材料中天然放射性元素铀、钍的衰变。
随着制程微缩和存储密度提升，软错误风险加剧。先进封装将多个芯片紧密集成，封装材料与芯片距离更近，α射线影响更显著。HBM堆叠结构中，DRAM Die之间填充的塑封料直接接触芯片，对低放射性要求更高。Lowα球硅和球铝通过选用低α射线原料、特殊工艺处理，将铀、钍元素含量控制在10ppb以下，有效降低软错误风险。
Lowα球硅：2031年市场1.59亿美元，国产批量供货
Lowα球硅是高端封装的核心填料，主要面向需要预防α射线造成潜在故障的芯片元器件封装，不局限于HBM市场。Proficient Market Insights预测2031年全球Lowα硅微粉市场规模有望达1.59亿美元。
Lowα球硅技术门槛极高。原料选择需严格筛选低放射性石英，生产工艺需避免引入放射性污染，产品检测需达到ppb级别精度。全球Lowα球硅市场长期由日本企业主导，联瑞新材已实现突破，生产的高纯低放射性球形硅微粉样品铀含量1.3×10⁻⁹、钠含量6.3×10⁻⁷、氯含量4.6×10⁻⁷，达到日本先进产品水平。
雅克科技子公司华飞电子拥有1000吨/年Lowα球形硅微粉产能。2024年上半年亚微米球硅开发完成，实现部分销售。高端产品产能扩张满足下游HBM、先进封装等快速增长的需求。
Lowα球铝：散热优势突出，随HBM快速扩容
Lowα球铝兼具低放射性和高导热性，是HBM封装的关键散热填料。HBM堆叠结构热传导路径较长，热阻增加，散热问题严峻。Lowα球铝导热系数约30W/(m·K)，远超硅微粉的1.1W/(m·K)，作为塑封料填充料可显著提升散热性能。
Lowα球铝在HBM封装中不仅替代部分球硅，还有望提高填充比例以满足后续HBM迭代对散热的更高要求。随着HBM从HBM3向HBM3E、HBM4演进，堆叠层数从8层向12层、16层提升，功耗密度持续增加，对Lowα球铝的需求量将持续增长。
天马新材2024年10月公告Lowα射线球形氧化铝研发取得突破性进展，放射性元素铀和钍含量均低于5ppb级别，掌握核心技术，处于实验中试向产业过渡阶段。国产Lowα球铝突破将打破海外垄断，满足国内HBM产业链对高端散热填料的需求。Lowα球铝作为高端电子填料中的稀缺品类，技术壁垒高、附加值高，率先实现量产的企业将受益于HBM产业趋势。
表：Lowα球硅球铝核心参数对比| 指标 | Lowα球硅 | Lowα球铝 |
|---|
| 主要成分 | SiO₂ | Al₂O₃ |
| 铀含量要求 | <10ppb | <10ppb |
| 导热系数 | 1.1 W/(m·K) | 约30 W/(m·K) |
| 主要应用 | HBM/先进封装塑封料 | HBM散热方案 |
| 核心优势 | 低放射+低介电 | 低放射+高导热 |
| 国产代表 | 联瑞新材、雅克科技 | 天马新材（研发突破） |
