氮化鋁行業(yè)分析

氮化鋁行業(yè)分析1.氮化鋁熱導(dǎo)性絕緣性出眾，其熱膨脹系數(shù)與硅相匹配氮化鋁因出眾的熱導(dǎo)性及與硅相匹配的熱膨脹系數(shù)，成為電子領(lǐng)域備受關(guān)注的材料。氮化鋁是一種六方晶系釬鋅礦型結(jié)構(gòu)形態(tài)的共價(jià)鍵化合物，其具有一系列優(yōu)良特性，包括優(yōu)良的熱導(dǎo)性、可靠的電絕緣性、低的介電常數(shù)和介電損耗、無毒以及與硅相匹配的熱膨脹系數(shù)等。它既是新一代散熱基板和電子器件封裝的理想材料，也可用于熱交換器、壓電陶瓷及薄膜、導(dǎo)熱填料等，應(yīng)用前景廣闊。AlN的晶體結(jié)構(gòu)決定了其出色的熱導(dǎo)性和絕緣性。根據(jù)《氮化鋁陶瓷的流延成型及燒結(jié)體性能研究》的研究中提到，由于組成AlN分子的兩種元素的原子量小，晶體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)諧性好，形成的Al-N鍵鍵長(zhǎng)短，鍵能大，而且共價(jià)鍵的共振有利于聲子傳熱機(jī)制，使得AlN材料具備優(yōu)異于一般非金屬材料的熱傳導(dǎo)性，此外AlN具備高熔點(diǎn)、高硬度以及較高的熱導(dǎo)率，和較好的介電性能。AlN相較其他陶瓷材料，與硅相匹配的熱膨脹系數(shù)，加上優(yōu)秀的熱導(dǎo)性，更有利于應(yīng)用于電子產(chǎn)業(yè)。根據(jù)《AlN陶瓷熱導(dǎo)率及抗彎強(qiáng)度影響因素研究的新進(jìn)展》的研究中提到，AlN因其熱膨脹系數(shù)與Si匹配度高而被廣泛關(guān)注，而傳統(tǒng)的基板材料如Al2O3由于其熱導(dǎo)率低，其值約為AlN陶瓷的1/5且線膨脹系數(shù)與Si不匹配，已經(jīng)不能夠滿足實(shí)際需求。BeO與SiC陶瓷基板的熱導(dǎo)率也相對(duì)較高，但BeO毒性高，SiC絕緣性不好。而AlN作為一種新型高導(dǎo)熱陶瓷材料，具有熱膨脹系數(shù)與Si接近、散熱性能優(yōu)良、無毒等特性，有望成為替代電子工業(yè)用陶瓷基板Al2O3、SiC和BeO的極佳材料。2.半導(dǎo)體與新能源市場(chǎng)激發(fā)AlN需求增長(zhǎng)氮化鋁陶瓷因其多方面優(yōu)異的性能，目前已經(jīng)在多個(gè)民用和軍用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。5G時(shí)代、新能源汽車時(shí)代以及人工智能時(shí)代的來臨，使氮化鋁陶瓷需求更多。AlN應(yīng)用廣泛，因出色的熱導(dǎo)性成為新一代散熱基板和電子器件封裝的理想材料。根據(jù)艾邦陶瓷展的信息，AlN還可用于熱交換器、坩堝、保護(hù)管、澆注模具、壓電陶瓷及薄膜、導(dǎo)熱填料等。1.散熱基板及電子器件封裝散熱基板及電子器件封裝是AlN陶瓷的主要應(yīng)用。氮化鋁陶瓷具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，熱脹系數(shù)接近硅，機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好而且環(huán)保無毒，被認(rèn)為是新一代散熱基板和電子器件封裝的理想材料，非常適合于混合功率開關(guān)的封裝以及微波真空管封裝殼體材料，同時(shí)也是大規(guī)模集成電路基片的理想材料。2.結(jié)構(gòu)陶瓷晶圓加工用靜電吸盤就是常見的結(jié)構(gòu)陶瓷應(yīng)用。氮化鋁結(jié)構(gòu)陶瓷的機(jī)械性能好，硬度高，韌性好于Al2O3陶瓷，并且耐高溫耐腐蝕。利用AIN陶瓷耐熱耐侵蝕性，可用于制作坩堝、Al蒸發(fā)皿、半導(dǎo)體靜電卡盤等高溫耐蝕部件。3.功能材料氮化鋁可用于制造能夠在高溫或者存在一定輻射的場(chǎng)景下使用的高頻大功率器件，如高功率電子器件、高密度固態(tài)存儲(chǔ)器等。作為第三代半導(dǎo)體材料之一的氮化鋁，具有寬帶隙、高熱導(dǎo)率、高電阻率、良好的紫外透過率、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)等優(yōu)良性能。AlN的禁帶寬度為6.2eV，極化作用較強(qiáng)，在機(jī)械、微電子、光學(xué)以及聲表面波器件(SAW)制造、高頻寬帶通信等領(lǐng)域都有應(yīng)用，如氮化鋁壓電陶瓷及薄膜等。另外，高純度的AlN陶瓷是透明的，具有優(yōu)良的光學(xué)性能，再結(jié)合其電學(xué)性能，可制作紅外導(dǎo)流罩、傳感器等功能器件。4.惰性耐熱材料AlN作為耐熱材料可用其作坩堝、保護(hù)管、澆注模具等。氮化鋁可在2000℃非氧化氣氛下，仍具有穩(wěn)定的性能，是一種優(yōu)良的高溫耐火材料，抗熔融金屬侵蝕的能力強(qiáng)。5.熱交換器件氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)低，導(dǎo)熱效率和抗熱沖擊性能優(yōu)良，可用作理想的耐熱沖和熱交換材料，例如氮化鋁陶瓷可以作為船用燃?xì)廨啓C(jī)的熱交換器材料和內(nèi)燃機(jī)的耐熱部件。由于氮化鋁材料的優(yōu)良導(dǎo)熱性能，有效提高了熱交換器的傳熱能力。6.填充材料氮化鋁具有優(yōu)良的電絕緣性，高導(dǎo)熱，介電性能良好，與高分子材料相容性好，是電子產(chǎn)品高分子材料的優(yōu)秀添加劑，可用于TIM填料、FCCL導(dǎo)熱介電層填料，廣泛應(yīng)用于電子器件的熱傳遞介質(zhì)，進(jìn)而提高工作效率，如CPU與散熱器填隙、大功率三極管和可控硅元件與基材接觸的細(xì)縫處的熱傳遞介質(zhì)。全球陶瓷基板市場(chǎng)火爆，市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)。AlN陶瓷材料可用作覆銅基板材料、電子封裝材料、超高溫器件封裝材料、高功率器件平臺(tái)材料、高頻器件材料、傳感器薄膜材料、光學(xué)電子器件材料、涂層及功能增強(qiáng)材料等。根據(jù)MaxmizeMarketResearch報(bào)告顯示，2021年全球陶瓷基板市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到65.9億美元，預(yù)計(jì)2029年全球規(guī)模將達(dá)到109.6億美元，年均增長(zhǎng)率約為6.57%。根據(jù)陶瓷基板的不同工藝，可將陶瓷基板市場(chǎng)分為平面陶瓷基板和多層陶瓷基板市場(chǎng)，并進(jìn)一步細(xì)分。DPC陶瓷基板市場(chǎng)廣闊。DPC陶瓷基板憑借其電路精度高且制備溫度低的特點(diǎn)，被廣泛用于高精度、小體積封裝產(chǎn)品中，在高功率發(fā)光二極管中被廣泛使用。根據(jù)GII研究數(shù)據(jù)顯示，2020年DPC陶瓷基板全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到12億美元，預(yù)計(jì)2026年達(dá)到17億美元，CAGR為5.2%。目前主要生產(chǎn)廠家有日本丸和、同欣電子、九豪精密等。功率模塊帶動(dòng)DBC、AMB陶瓷基板市場(chǎng)擴(kuò)大。DBC陶瓷基板具有高強(qiáng)度、導(dǎo)熱性能強(qiáng)以及結(jié)合穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)性能，而AMB陶瓷基板是在DBC的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，結(jié)合強(qiáng)度相對(duì)更高。近年來隨著新能源汽車、光伏儲(chǔ)能行業(yè)的快速發(fā)展，IGBT功率模塊的需求快速增長(zhǎng)，對(duì)于DBC、AMB陶瓷基板的需求也不斷增加。根據(jù)半邦導(dǎo)體網(wǎng)，2020年DBC陶瓷基板市場(chǎng)規(guī)模為2.89億美元，預(yù)計(jì)2027年可達(dá)到4.03億美元，CAGR為8.6%。而根據(jù)GII預(yù)測(cè)，2020年AMB陶瓷基板市場(chǎng)規(guī)模為0.65億美元，預(yù)計(jì)2027年可達(dá)到3.06億美元，CAGR分別為22.7%。目前DBC陶瓷基板主要生產(chǎn)廠家有羅杰斯、賀利氏集團(tuán)、高麗化工等；AMB陶瓷基板主要生產(chǎn)廠家有羅杰斯、日本京瓷、日本丸和等。射頻組件封裝促進(jìn)多層陶瓷基板先進(jìn)封裝需求增長(zhǎng)。多層陶瓷基板主要包括高溫共燒陶瓷基板（HTCC）以及低溫共燒陶瓷基板（LTCC）。HTCC和LTCC技術(shù)具有良好的微波、導(dǎo)熱、密封以及機(jī)械等性能，被廣泛使用在射頻電子元器件的封裝中，在航空航天、衛(wèi)星通信以及民用通信等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，因此占據(jù)了不小的市場(chǎng)份額。根據(jù)GII預(yù)測(cè)，2021年HTCC和LTCC陶瓷基板全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到29億美元，未來幾年將以4%的復(fù)合增長(zhǎng)率持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)。目前生產(chǎn)HTCC和LTCC陶瓷基板的主要生產(chǎn)廠家有日本京瓷、杜邦公司、村田制造株式會(huì)社等。2.1.AMB、DBC借IGBT之風(fēng)，伴隨新能源與電動(dòng)車領(lǐng)域發(fā)展迅猛國(guó)內(nèi)較為常見的陶瓷基板材料有Al2O3、AlN和Si3N4陶瓷基板，AIN和Si3N4逐漸開始采用AMB工藝。根據(jù)范彬彬在《陶瓷與金屬連接的研究及應(yīng)用進(jìn)展》對(duì)陶瓷的研究發(fā)現(xiàn)，基板覆銅的具體工藝因陶瓷材料的種類不同而有所差異，對(duì)于Al2O3陶瓷基板主要采用直接覆銅工藝(DBC)，AlN陶瓷基板可采用DBC或AMB工藝，Si3N4陶瓷基板在生產(chǎn)中較為廣泛使用的是AMB工藝。自上世紀(jì)50年代以來，電力電子器件從晶閘管過渡到GTR/GTO/MOSFET，逐漸發(fā)展到絕緣柵雙極晶體管(Insulate-GateBipolarTransistor,IGBT)。與前兩代相比，第三代電力電子器件(如IGBT)具有頻率高、功率大和開關(guān)速度快等優(yōu)勢(shì)，在國(guó)防軍事、航天航空、電動(dòng)牽引、軌道交通、新能源汽車以及家用電子器件領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。由于IGBT輸出功率高，發(fā)熱量大，散熱不良將損壞IGBT芯片，因此對(duì)IGBT封裝而言，散熱是關(guān)鍵，必須選用陶瓷基板強(qiáng)化散熱。氮化鋁、氮化硅陶瓷基板具有熱導(dǎo)率高、與硅匹配的熱膨脹系數(shù)、高電絕緣等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于IGBT以及功率模塊的封裝。廣泛應(yīng)用于軌道交通、航天航空、電動(dòng)汽車、智能電網(wǎng)、太陽能發(fā)電、變頻家電、UPS等領(lǐng)域。根據(jù)《陶瓷與金屬連接的研究及應(yīng)用進(jìn)展》的信息，國(guó)內(nèi)高鐵上IGBT模塊，主要使用的是由丸和提供的氮化鋁陶瓷基板。根據(jù)《電子封裝陶瓷基板》的研究顯示，目前IGBT封裝主要采用DBC陶瓷基板。主要因?yàn)镈BC基板金屬線路層較厚(一般為100μm~600μm)，具有載流能力大、耐高溫性好及可靠性高等特點(diǎn)。DBC陶瓷基板制備首先在(Cu)和陶瓷基片(Al2O3或AIN)引入氧元素，然后在1065°C形成Cu/O共晶相(金屬銅熔點(diǎn)為1083°C)，進(jìn)而與陶瓷基片和銅箔發(fā)生反應(yīng)生成CuAl02或Cu(Al0)，實(shí)現(xiàn)銅箔與陶瓷間共晶鍵合。由于陶瓷和銅具有良好的導(dǎo)熱性，且銅箔與陶瓷間共晶鍵合強(qiáng)度高，因此DBC基板具有較高的熱穩(wěn)定性，已廣泛應(yīng)用于絕緣柵雙極二極管(IGBT)、激光器(LD)和聚焦光伏(CPV)等器件封裝散熱中。由于DBC陶瓷基板制備工藝溫度高，金屬-陶瓷界面應(yīng)力大，因此AMB技術(shù)越來越受到業(yè)界關(guān)注，特別是采用低溫活性焊料。并且AMB方法比較簡(jiǎn)單，封接件性能也比較可靠，因此后來發(fā)展較快，成為電子器件中常用的陶瓷－金屬接合方法之一，而且，如今特別適合于非氧化物陶瓷的接合，可以設(shè)想，日后AMB技術(shù)將在電子、電力、航空、航天等工業(yè)上發(fā)揮很大的作用。根據(jù)《電子封裝陶瓷基板》的研究中顯示，DBC和AMB制備中除了工藝不同，是否有氧元素參與是主要區(qū)別之一，因此Al2O3不適用AMB法。AMB陶瓷基板利用含少量活性元素的活性金屬焊料實(shí)現(xiàn)銅箔與陶瓷基片間的焊接?；钚院噶贤ㄟ^在普通金屬焊料中添加Ti、Zr、Hf、V、Nb或Ta等稀土元素制備，由于稀土元素具有高活性，可提高焊料熔化后對(duì)陶瓷的潤(rùn)濕性，使陶瓷表面可與金屬實(shí)現(xiàn)焊接。AMB基板制備技術(shù)是DBC基板工藝的改進(jìn)(DBC基板制備中銅箔與陶瓷在高溫下直接鍵合，而AMB基板采用活性焊料實(shí)現(xiàn)銅箔與陶瓷基片間鍵合)，通過選用活性焊料可降低鍵合溫度(低于800°C)，進(jìn)而降低陶瓷基板內(nèi)部熱應(yīng)力。此外，AMB基板依靠活性焊料與陶瓷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)鍵合，因此結(jié)合強(qiáng)度高，可靠性好。但是該方法成本較高，合適的活性焊料較少，且焊料成分與工藝對(duì)焊接質(zhì)量影響較大。而隨著光伏、風(fēng)電蓬勃發(fā)展，新能源汽車滲透率提高，功率模塊帶動(dòng)AlN陶瓷基板需求增長(zhǎng)。IGBT功率器件是光伏、風(fēng)力發(fā)電時(shí)電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心，同時(shí)也在新能源汽車的電動(dòng)機(jī)等核心部件中起著關(guān)鍵作用，隨著光伏、風(fēng)電占比的不斷提高，功率器件以及封裝所用陶瓷基板的需求將迎來大規(guī)模增長(zhǎng)。在傳統(tǒng)的IGBT模塊中，氧化鋁陶瓷基板是最常用的陶瓷基板，但氧化鋁陶瓷基片相對(duì)低的熱導(dǎo)率、與硅的熱膨脹系數(shù)匹配不好，隨著新能源汽車向著高壓化、高功率化發(fā)展，氧化鋁已不再適合作為封裝材料。近年來，AlN、Si3N4陶瓷基板以其耐高溫和熱穩(wěn)定性好、介電常數(shù)和介質(zhì)損耗低、耐磨損、耐腐蝕等優(yōu)異的性能，在IGBT模塊封裝中得到青睞，逐步替代Al2O3陶瓷基板。此外，新能源汽車用IGBT模塊的功率導(dǎo)電端子需要承載數(shù)百安培的大電流，對(duì)電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率有較高的要求，車載環(huán)境中還要承受一定的振動(dòng)和沖擊力，機(jī)械強(qiáng)度要求高，因此Si3N4憑借其硬度高、機(jī)械性能好的特性在新能源車用IGBT模塊中得到了更廣泛的應(yīng)用。隨著光風(fēng)儲(chǔ)能與新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)功率模塊需求激增，氮化鋁與氮化硅陶瓷基板的市場(chǎng)也隨之?dāng)U大。2.2.DPC高精度可互連優(yōu)勢(shì)，LED領(lǐng)域需求量大DPC工藝常用于大功率LED封裝。由于陶瓷基板具有高絕緣、高導(dǎo)熱和耐熱、低膨脹等特性，特別是采用垂直通孔技術(shù)的DPC陶瓷基板，可有效滿足倒裝共晶、COB(板上芯片封裝)、CSP(芯片尺寸封裝)等技術(shù)白光LED封裝需求。DPC陶瓷基板制備前端采用了半導(dǎo)體微加工技術(shù)(濺射鍍膜、光刻、顯影等)，后端則采用了印刷線路板(PCB)制備技術(shù)(圖形電鍍、填孔、表面研磨、刻蝕、表面處理等)，技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。具體特點(diǎn)包括：(1)采用半導(dǎo)體微加工技術(shù)，陶瓷基板上金屬線路更加精細(xì)(線寬/線距可低至30μm~50μm，與線路層厚度相關(guān))，因此DPC基板非常適合對(duì)準(zhǔn)精度要求較高的微電子器件封裝；(2)采用激光打孔與電鍍填孔技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了陶瓷基板上/下表面垂直互聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)電子器件三維封裝與集成，降低器件體積；(3)采用電鍍生長(zhǎng)控制線路層厚度(一般為10μm~100μm)，并通過研磨降低線路層表面粗糙度，滿足高溫、大電流器件封裝需求；(4)低溫制備工藝(300°C以下)避免了高溫對(duì)基片材料和金屬線路層的不利影響，同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本。綜上所述，DPC基板具有圖形精度高，可垂直互連等特性。DPC陶瓷基板制備工藝：首先利用激光在陶瓷基片上制備通孔(孔徑一般為60μm~120μm)，隨后利用超聲波清洗陶瓷基片；采用磁控濺射技術(shù)在陶瓷基片表面沉積金屬種子層(Ti/Cu)，接著通過光刻、顯影完成線路層制作；采用電鍍填孔和增厚金屬線路層，并通過表面處理提高基板可焊性與抗氧化性，最后去干膜、刻蝕種子層完成基板制備。DPC基板也存在一些不足：(1)金屬線路層采用電鍍工藝制備，環(huán)境污染嚴(yán)重；(2)電鍍生長(zhǎng)速度低，線路層厚度有限(一般控制在10μm~100μm)，難以滿足大電流功率器件封裝需求。目前DPC陶瓷基板主要應(yīng)用于大功率LED封裝，生產(chǎn)廠家主要集中在我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)，但從2015年開始中國(guó)大陸地區(qū)已開始實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。LED芯片對(duì)于散熱要求極為苛刻，車載照明將進(jìn)一步提升AlN基板的需求。目前單芯片1W大功率LED已產(chǎn)業(yè)化，3W、5W，甚至10W的單芯片大功率LED也已推出，并部分走向市場(chǎng)。這使得超高亮度LED的應(yīng)用面不斷擴(kuò)大，從特種照明的市場(chǎng)領(lǐng)域逐步走向普通照明市場(chǎng)。由于LED芯片輸入功率的不斷提高，對(duì)這些功率型LED的封裝技術(shù)提出了更高的要求。而傳統(tǒng)的基板無法承載高功率的熱能，氮化鋁陶瓷具有良好的導(dǎo)熱和絕緣性能，能夠提高LED功率水平和發(fā)光效率。功率LED已經(jīng)在戶外大型看板、小型顯示器背光源、車載照明、室內(nèi)及特殊照明等方面獲得了大量應(yīng)用。2.3.HTCC迅猛發(fā)展，射頻、軍工領(lǐng)域拉動(dòng)需求增長(zhǎng)HTCC（氮化鋁高溫共燒陶瓷多層基板）具有熱導(dǎo)率高、布線密度高、熱膨脹系數(shù)低、力學(xué)強(qiáng)度高、封裝氣密性好等優(yōu)點(diǎn)，成為高功率微波組件首選的基板材料和封裝材料。AlNHTCC多層基板材料熱導(dǎo)率高達(dá)（170~190）W/（m·K），熱膨脹系數(shù)僅為4.2×10-6/°C，與硅（Si）、砷化鎵（GaAs）及氮化鎵（GaN）等半導(dǎo)體材料器件接近；力學(xué)強(qiáng)度高、致密性好，能夠滿足封裝氣密性要求，是高功率MCM首選的基板材料和封裝材料。HTCC（HighTemperatureCo-firedCeramic，高溫共燒多層陶瓷）是指在1,450℃以上與熔點(diǎn)較高的金屬一并燒結(jié)的具有電氣互連特性的陶瓷。HTCC一般在900℃以下先進(jìn)行排膠處理，然后再在更高的1,500-1,800℃高溫環(huán)境中將多層疊壓的瓷片共燒成一體。HTCC電路工藝采用絲網(wǎng)印刷制作，所選的導(dǎo)體材料一般為熔點(diǎn)較高的鎢、鉬、錳等金屬或貴金屬。HTCC基板制備過程中先將陶瓷粉(AlN或Al2O3)加入有機(jī)黏結(jié)劑，混合均勻成為膏狀陶瓷漿料后，用刮刀將陶瓷漿料刮成片狀，再通過干燥工藝使片狀漿料形成生胚，然后根據(jù)線路層設(shè)計(jì)鉆導(dǎo)通孔，采用絲網(wǎng)印刷金屬漿料進(jìn)行布線填孔，最后將生胚層疊加，置于高溫爐中燒結(jié)。相較LTCC，HTCC更適用于大功率和高溫場(chǎng)景。LTCC與HTCC的整體工藝流程類似，所需設(shè)備也相差無幾。但由于材料的差異較大，導(dǎo)致LTCC與HTCC在生產(chǎn)過程中的共燒溫度區(qū)別較大。HTCC一般的燒結(jié)溫度在1650℃以上，而LTCC一般的燒結(jié)溫度在950℃以下。由于HTCC工藝溫度高，導(dǎo)電金屬選擇受限，只能采用熔點(diǎn)高但導(dǎo)電性較差的金屬，制作成本較高。受限于絲網(wǎng)印刷工藝，線路精度較差，難以滿足高精度封裝需求。但HTCC基板具有較高機(jī)械強(qiáng)度和熱導(dǎo)率，物化性能穩(wěn)定，在大功率及高溫環(huán)境下器件封裝中具有廣泛的應(yīng)用前景。2.3.1.HTCC市場(chǎng)擴(kuò)展迅猛，亞太地區(qū)為最大市場(chǎng)根據(jù)恒州誠(chéng)思YHResearch的數(shù)據(jù)，2021年全球HTCC陶瓷封裝市場(chǎng)銷售額達(dá)到180億元人民幣，預(yù)計(jì)2028年將達(dá)到293億元人民幣，年復(fù)合增長(zhǎng)率為6.75%（2022-2028）。全球HTCC陶瓷封裝的核心廠商包括京瓷、河北中瓷和13所、NGK/NTK等等。前三大廠商占據(jù)了約80%的份額。日本是最大的生產(chǎn)地區(qū)，占有約70%的份額，其次是中國(guó)和北美，分別占24%和3%。亞太地區(qū)是最大的市場(chǎng)，占有約89%的份額，其次是北美和歐洲，分別占有約7%和2%的市場(chǎng)份額。就產(chǎn)品類型而言，HTCC封裝管殼是最大的細(xì)分，占有大約77%的份額，同時(shí)就應(yīng)用來說，通信領(lǐng)域是最大的下游領(lǐng)域，約占33%。2.3.2.射頻組件小型化進(jìn)程加快，軍工拉動(dòng)HTCC需求增長(zhǎng)國(guó)防軍事發(fā)展帶動(dòng)TR組件市場(chǎng)擴(kuò)大。電子射頻收發(fā)組件（T/R組件）是相控陣?yán)走_(dá)的重要組成部分，其性能、尺寸都會(huì)對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)的整體指標(biāo)產(chǎn)生重要影響。2022年，我國(guó)國(guó)防預(yù)算約為1.45萬億元，同比增長(zhǎng)6.62%，受益于軍費(fèi)預(yù)算合理增長(zhǎng)、裝備支出持續(xù)走高和國(guó)防信息化建設(shè)的有序推進(jìn)，軍工電子行業(yè)的需求將穩(wěn)步增長(zhǎng)，帶動(dòng)TR組件市場(chǎng)擴(kuò)大。根據(jù)openPR新聞顯示，全球雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)射和接收(TR)組件市場(chǎng)預(yù)計(jì)將從2022年的58.3億美元增長(zhǎng)到2028年的132.9億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為14.7%。軍事電子等發(fā)展對(duì)電子器件的小型化、高集成提出了更高的要求。隨著國(guó)防軍事的發(fā)展，雷達(dá)系統(tǒng)中T/R通道和所需模塊增多，對(duì)整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)提出了小型化提出了更高要求，相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式也經(jīng)歷了從大變小、由“磚塊”到“瓦片”的過程。相控陣組件常用結(jié)構(gòu)包括磚塊式和瓦片式，傳統(tǒng)的磚塊式是將各個(gè)器件放置在與天線口徑垂直的平面上，隨著通道增多體積會(huì)大大增加，不利于大型陣列應(yīng)用。瓦片式則是將系統(tǒng)按照功能分層，通過垂直結(jié)構(gòu)使每層與其他層和其他表面器件相連，這種結(jié)構(gòu)減少了印制電路板和連接器的數(shù)量，從而降低了相控陣?yán)走_(dá)的體積、重量以及成本。隨著摩爾定律接近極限，通過提升制程工藝增加晶體管數(shù)量變得愈發(fā)困難，因此需要探索新的方式來研究產(chǎn)品的小型化，先進(jìn)封裝技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品小型化的一種重要途徑。2.4.結(jié)構(gòu)件需求逐步擴(kuò)展，靜電吸盤為重要應(yīng)用除了作為陶瓷基板的理想材料外，氮化鋁在結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用具有較大潛力。氮化鋁結(jié)構(gòu)件是一種高強(qiáng)度、高剛度、高溫耐受性好的特種結(jié)構(gòu)件，其制造工藝主要包括以下幾個(gè)方面：(1)氮化鋁陶瓷材料的制備：氮化鋁陶瓷材料可以通過燒結(jié)、熱壓或熱等靜壓等方法制備得到，其中熱等靜壓技術(shù)更為先進(jìn)和適用于大規(guī)模生產(chǎn)。(2)結(jié)構(gòu)件的加工：氮化鋁材料在燒結(jié)后具有較高的硬度和強(qiáng)度，因此加工難度較大，通常采用精密研削或者高精度數(shù)控加工中心等設(shè)備進(jìn)行，以確保加工精度和質(zhì)量。(3)結(jié)構(gòu)件的表面處理：為了進(jìn)一步提高氮化鋁結(jié)構(gòu)件的性能，需要進(jìn)行表面處理，如噴涂、化學(xué)鍍膜、陽極氧化等，以提高其耐磨性、耐腐蝕性、導(dǎo)熱性等。(4)結(jié)構(gòu)件的裝配：氮化鋁結(jié)構(gòu)件通常要與其他部件進(jìn)行裝配，因此需要進(jìn)行精密匹配和拼裝，以提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性。根據(jù)流程工業(yè)網(wǎng)的信息，氮化鋁可應(yīng)用于結(jié)構(gòu)陶瓷的燒結(jié)，制備出來的氮化鋁陶瓷，不僅機(jī)械性能好，抗折強(qiáng)度高于Al2O3和BeO陶瓷，硬度高，還耐高溫耐腐蝕。利用AlN陶瓷耐熱耐侵蝕性，可用于制作坩堝、Al蒸發(fā)皿等高溫耐蝕部件。此外，純凈的AlN陶瓷為無色透明晶體，具有優(yōu)異的光學(xué)性能，可以用作透明陶瓷制造電子光學(xué)器件裝備的高溫紅外窗口和整流罩的耐熱涂層。靜電吸盤為AlN結(jié)構(gòu)件的核心應(yīng)用之一。經(jīng)過干壓，冷等靜壓等工藝后燒結(jié)而成的氮化鋁陶瓷結(jié)構(gòu)件，具備高熱導(dǎo)，介電損耗小，機(jī)械性能好，硬度高，韌性好，耐高溫耐腐蝕等優(yōu)異性能，可制作半導(dǎo)體靜電吸盤，高溫耐蝕部件等，廣泛應(yīng)用在半導(dǎo)體、醫(yī)療等領(lǐng)域。根據(jù)在《J-R型氮化鋁陶瓷靜電吸盤的設(shè)計(jì)與制造》研究中的信息，靜電吸盤是現(xiàn)代半導(dǎo)體工業(yè)中應(yīng)用最廣的硅片夾持工具，靜電吸盤相對(duì)于以往的硅片加持方法有著吸附作用均勻分布于硅片表面，硅片不會(huì)發(fā)生翹曲變形；吸附作用力持續(xù)穩(wěn)定，可以保證硅片的加工精度；靜電吸盤對(duì)硅片污染小，對(duì)硅片無傷；可以應(yīng)用于高真空環(huán)境中等明顯優(yōu)勢(shì)。以J-R型靜電吸盤為例，靜電吸盤功能性結(jié)構(gòu)分為三部分：（1）基座部分：作為靜電吸盤的主體結(jié)構(gòu)，基座部分主要承擔(dān)著散熱與固定的作用?；鶎右话銥樘沾刹牧现瞥?，也有少數(shù)使用金屬材料，需保證其良好的導(dǎo)熱性與硬度。一般位于靜電吸盤最下部作為靜電吸盤與設(shè)備的連接部分，并可以將硅片加工產(chǎn)生的熱量通過基座層導(dǎo)出。同時(shí)內(nèi)含電極柱保證電極層與外部電壓的導(dǎo)通。（2）電極層部分：電極層一般位于基底與J-R層中間，厚度一般為數(shù)微米到數(shù)十微米，材料一般為金屬。通過電極柱與外部電壓導(dǎo)通獲得高壓作用于J-R層。（3）J-R層部分：J-R層部分雖然厚度一般只有數(shù)十微米，但卻是靜電吸盤中最重要的部分。J-R層是J-R效應(yīng)的作用層，其內(nèi)含可以自由移動(dòng)的導(dǎo)電粒子，具有有限電阻，一般采用陶瓷材料中少量摻雜調(diào)節(jié)電阻率至所需范圍。J-R層上一般還有凸點(diǎn)及溝道等輔助結(jié)構(gòu)，具有散熱與排氣等作用。靜電吸盤技術(shù)主要是以Al2O3陶瓷或AlN陶瓷作為主體采材料，陶瓷材料具有良好的導(dǎo)熱性，耐磨性及高硬度且對(duì)比金屬材料在電絕緣性方面有著先天的優(yōu)勢(shì)。Al2O3材料熱導(dǎo)率及相關(guān)機(jī)械性能均不及AlN陶瓷。在半導(dǎo)體加工中，對(duì)硅片的散熱工作相當(dāng)重要，如果無法保證硅片表面的均溫，則在對(duì)硅片的加工過程中將無法確保加工的均勻性，加工精度將受到極大的影響。因此氮化鋁陶瓷替代氧化鋁陶瓷作為靜電吸盤的制造材料成為趨勢(shì)。根據(jù)ExactitudeConsultancy預(yù)測(cè)，靜電吸盤ESC市場(chǎng)規(guī)模到2029年將達(dá)到16.95億美元，年復(fù)合增速5.4%。市場(chǎng)主要企業(yè)有Shinko、京瓷、NGK、TOTO等。3.AlN產(chǎn)業(yè)鏈需求旺盛，上下游一體化企業(yè)優(yōu)勢(shì)顯著按AlN的主要制備與應(yīng)用劃分產(chǎn)業(yè)鏈，我們認(rèn)為主要可以分為上游粉體制備，中游基板制備，下游市場(chǎng)應(yīng)用（金屬化）。3.1.氮化鋁粉體至關(guān)重要，國(guó)內(nèi)或由缺乏迎機(jī)遇高性能的氮化鋁關(guān)鍵在于粉體制備。高質(zhì)量粉末原料是獲得高性能氮化鋁制品的先決條件，要制備高性能的氮化鋁制品，首先需要制備出高純度、細(xì)粒度、分散性好和燒結(jié)性優(yōu)的氮化鋁粉末。如何提高氮化鋁轉(zhuǎn)化率，降低粉末雜質(zhì)含量以及反應(yīng)能耗，縮短工藝流程，節(jié)約成本是制粉過程中最關(guān)心的問題。因此，為了制備高相對(duì)密度、高導(dǎo)熱和高強(qiáng)度的氮化鋁陶瓷，如何制備優(yōu)質(zhì)的氮化鋁粉末得到了國(guó)內(nèi)外研究者們的密切關(guān)注。高品質(zhì)粉體對(duì)下游生產(chǎn)影響大，我們認(rèn)為上下游一體粉體兼有的企業(yè)優(yōu)勢(shì)更大。根據(jù)《高性能AlN粉體合成、特性及成瓷驗(yàn)證》中提到，高品質(zhì)AlN粉體是制備高性能AlN陶瓷基板的重要的前提與保障。不同品質(zhì)的AlN粉體制備的AlN陶瓷基板的密度數(shù)值穩(wěn)定，均保持在3.29-3.30g/cm3，但其熱導(dǎo)率和抗彎強(qiáng)度的數(shù)值變化幅度較大。隨著AlN粉體中的O含量由0.85wt%增大至1.46wt%，AlN陶瓷基板的熱導(dǎo)率單調(diào)下降，抗彎強(qiáng)度單調(diào)上升。AlN粉體中的O含量主要以粉體表面Al2O3的形式存在，Al2O3與燒結(jié)助劑Y2O3反應(yīng)，生成液相，潤(rùn)濕AlN晶粒，促進(jìn)燒結(jié)致密化，同時(shí)，中間相YAG、YAP與YAM與AlN間形成強(qiáng)的界面結(jié)合，提高AlN陶瓷基板的抗彎強(qiáng)度；但是，隨著AlN粉體中的O雜質(zhì)含量逐漸增多，生成的釔鋁酸鹽第二相含量也逐漸增多，形成更多的低導(dǎo)熱YAG、YAP與YAM(如，YAG熱導(dǎo)率僅為13.0W/(m·K))，沿AlN晶界分布，增大了晶界熱阻，降低AlN陶瓷基板的熱導(dǎo)率。粉體的含氧量直接影響熱導(dǎo)率這一關(guān)鍵性能。因此我們認(rèn)為同時(shí)擁有上游粉體生產(chǎn)和陶瓷基板的企業(yè)能及時(shí)調(diào)節(jié)優(yōu)化上游粉體生產(chǎn)，對(duì)生產(chǎn)高品質(zhì)陶瓷基板至關(guān)重要。我們認(rèn)為擁有粉體與基板生產(chǎn)能力的企業(yè)將更具備競(jìng)爭(zhēng)力，國(guó)內(nèi)布局全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)如旭瓷（旭光電子）、國(guó)瓷、艾森達(dá)（宏達(dá)電子）等。3.1.1.粉體制備方法目前氮化鋁粉體主流的工業(yè)制備方法為直接氮化法和碳熱還原法。直接氮化法：直接將鋁粉放置于高溫氮?dú)庵?，依靠化合反?yīng)鋁粉直接與氮?dú)饣仙傻X粉末。反應(yīng)溫度一般在800-1200℃范圍內(nèi)。該方法反應(yīng)簡(jiǎn)單，能耗低，但直接氮化法的溫度往往高于鋁的熔點(diǎn)（660℃），單質(zhì)鋁處于熔融狀態(tài)，易形成熔體，反應(yīng)生成的氮化鋁膜會(huì)限制熔體的接觸，因此該方法下制備的氮化鋁粉體存在形貌不規(guī)則、粉末團(tuán)聚、粒度分布寬、需要二次研磨等缺點(diǎn)。碳熱還原法：選取超細(xì)氧化鋁粉體和高純度炭黑（或活性炭）作為起始原料，先在球磨罐中球磨混合，然后放于石墨坩堝內(nèi)，在流動(dòng)高純氮?dú)庀逻€原氮化。合成溫度范圍為：1450-1750℃，保溫時(shí)間2-10h，最后在N2燒結(jié)爐中隨爐冷卻，得到黑色粉末狀氮化物。相較直接氮化法，碳熱還原法制備的氮化鋁粉體近球形、純度高、燒結(jié)活性好、粉體粒度細(xì)小、粒徑分布窄且原料來源更廣。氮化鋁制備工藝復(fù)雜，高成本限制大規(guī)模應(yīng)用。首先，制備氮化鋁粉末一般都需要較高的溫度，生產(chǎn)制備過程中的能耗較高，同時(shí)存在安全風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致部分高溫制備方法無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。其次，氮化鋁制備對(duì)生產(chǎn)制備過程中的雜質(zhì)摻入或者有害產(chǎn)物的生成要求嚴(yán)格，氮化鋁粉體中雜質(zhì)的存在將對(duì)陶瓷的熱導(dǎo)率產(chǎn)生負(fù)面影響。氮化鋁的導(dǎo)熱機(jī)制是聲子傳導(dǎo)，品格的缺陷、氣孔和雜質(zhì)都會(huì)對(duì)聲子產(chǎn)生散射，從而降低氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率。特別是O原子固溶入氮化鋁晶格，占據(jù)N原子的位置，產(chǎn)生Al空位，形成強(qiáng)烈的聲子-缺陷散射，使氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率急劇下降。當(dāng)?shù)X陶瓷中氧含量為0.12wt%時(shí)，其熱導(dǎo)率降至185W/(m·K);當(dāng)氧含量上升到0.31wt%時(shí)，其熱導(dǎo)率下降到130W/(m·K)。雜質(zhì)的存在還將對(duì)陶瓷的絕緣性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響，當(dāng)?shù)X粉體中的Si、Fe、Mg等元素含量超過2x10-4時(shí)，陶瓷的絕緣性能就出現(xiàn)明顯下降。因此，由于氮化鋁粉體制備工藝復(fù)雜、能耗高、周期長(zhǎng)、價(jià)格昂貴，氮化鋁難以大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，仍需等待技術(shù)進(jìn)步以解決成本難題。3.1.2.國(guó)內(nèi)粉體供給不足，進(jìn)口依賴程度大我國(guó)氮化鋁產(chǎn)業(yè)起步晚，粉體制備技術(shù)與國(guó)外存在較大差距。由于氮化鋁材料制作工藝比較復(fù)雜、能耗高、周期長(zhǎng)、價(jià)格昂貴、生產(chǎn)成本較高，目前大部分國(guó)產(chǎn)氮化鋁材料尚達(dá)不到高導(dǎo)熱、高強(qiáng)度的應(yīng)用要求。國(guó)內(nèi)氮化鋁在高質(zhì)量粉體制備技術(shù)方面落后于國(guó)外，品質(zhì)和穩(wěn)定性均存在較大差距。國(guó)內(nèi)外氮化鋁技術(shù)性能主要差距體現(xiàn)在粉體制備（高品質(zhì)，高穩(wěn)定性）、燒結(jié)（品質(zhì)和良率）以及覆銅等后道工藝等核心技術(shù)。隨著國(guó)內(nèi)研究不斷深入，氮化鋁制備技藝不斷提高，國(guó)內(nèi)外差距正在逐漸縮小。國(guó)內(nèi)氮化鋁產(chǎn)量不能滿足市場(chǎng)需求，粉料大量依賴進(jìn)口。根據(jù)中國(guó)粉體網(wǎng)的信息，2013-2017年，隨著我國(guó)消費(fèi)電子、通訊、汽車、醫(yī)療、能源等多領(lǐng)域的發(fā)展，中國(guó)氮化鋁進(jìn)口數(shù)量和進(jìn)口金額均呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。其中，2013年中國(guó)氮化鋁進(jìn)口數(shù)量約30噸，進(jìn)口金額約3000萬元；2017年，氮化鋁進(jìn)口數(shù)量超過50噸，進(jìn)口金額約4500萬元。國(guó)內(nèi)進(jìn)口的高性能氮化鋁粉體主要來自日本，占據(jù)中國(guó)市場(chǎng)超60%份額。相比于國(guó)產(chǎn)氮化鋁粉體，進(jìn)口粉體商品化程度較高，產(chǎn)品穩(wěn)定性、精細(xì)化程度較好，但價(jià)格也相對(duì)較高，約為國(guó)產(chǎn)普通氮化鋁粉體價(jià)格的3倍左右，且存在原材料斷供的風(fēng)險(xiǎn)。預(yù)計(jì)未來一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)高性能氮化鋁粉體仍將以進(jìn)口為主。3.1.3.粉體產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展機(jī)遇，國(guó)產(chǎn)替代未來可期政策大力支持，粉體產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量推進(jìn)。作為我國(guó)七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和“中國(guó)制造2025”重點(diǎn)發(fā)展的十大領(lǐng)域之一，新材料產(chǎn)業(yè)被認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Σ?duì)未來發(fā)展有著巨大影響的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。其中先進(jìn)功能陶瓷材料指出要重點(diǎn)發(fā)展超薄液晶玻璃基板用陶瓷材料、高純超細(xì)氧化鋁粉體及透明陶瓷、碳化硅防彈陶瓷、碳化硅蜂窩陶瓷、高純氮化硅料體、高純氮化鋁粉體、特種陶瓷及復(fù)合材料、太陽能瓷磚等功能型或復(fù)合型陶瓷產(chǎn)品，以國(guó)際先進(jìn)水平為標(biāo)桿，突破材料設(shè)計(jì)、批量制備、制備技術(shù)集成等方面的關(guān)鍵技術(shù)。市場(chǎng)需求廣闊，產(chǎn)業(yè)發(fā)展推動(dòng)力巨大。根據(jù)中國(guó)粉體網(wǎng)的《中國(guó)氮化鋁粉體與制品產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》，中國(guó)擁有龐大的工業(yè)用戶，擁有世界上最大的手機(jī)生產(chǎn)量、最大的汽車保有量、最大的5G基站建設(shè)量、最大的LED照明需求量，強(qiáng)大的下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)為我國(guó)氮化鋁粉體產(chǎn)業(yè)提供了強(qiáng)大的推動(dòng)力，未來市場(chǎng)空間廣闊。日德領(lǐng)跑全球氮化鋁行業(yè)，我國(guó)企業(yè)迎頭趕上。由于氮化鋁材料制備技術(shù)難度較高、資本投入較大、生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，國(guó)外氮化鋁產(chǎn)業(yè)起步早發(fā)展快，已經(jīng)積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，目前占據(jù)全球氮化鋁行業(yè)主導(dǎo)地位，行業(yè)龍頭包括日本丸和、日本東芝、日本京瓷、德國(guó)CeramTec、德國(guó)羅杰斯、美國(guó)CoorsTek等。我國(guó)氮化鋁產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚，但目前已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)的初步階段，制備技術(shù)和工藝不斷提升，與國(guó)外巨頭的差距正逐漸縮小。目前國(guó)內(nèi)擁有氮化鋁粉體生產(chǎn)能力的企業(yè)主要為廈門鉅瓷科技有限公司、潮州三環(huán)集團(tuán)、國(guó)瓷材料等，但粉體依然極度依賴進(jìn)口，價(jià)格高昂。3.2.陶瓷基板市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)強(qiáng)勁3.2.1.氮化鋁陶瓷制作主要由燒結(jié)與成型構(gòu)成氮化鋁陶瓷常用的成型方法包括模壓成型、流延成型、粉末注射成型等。根據(jù)不用的制備要求和工藝流程難易程度，需要選擇合適的成型方法。目前氮化鋁陶瓷基板制作過程中一般選用流延成型。根據(jù)《高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷成型技術(shù)的研究進(jìn)展》的研究，各項(xiàng)成型工藝有其各自優(yōu)缺點(diǎn)：①傳統(tǒng)的模壓成型利于制備高性能AlN陶瓷，但是其成本較高，效率低且很難制備出復(fù)雜形狀的AlN陶瓷；②流延成型工藝已經(jīng)成功應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，但流延成型僅適用于生產(chǎn)薄片形狀的AlN陶瓷部件，對(duì)于復(fù)雜形狀零件并不適用；③注射成型可以制備復(fù)雜形狀零件，但是僅適用于制備小型陶瓷部件，而且注射成型設(shè)備成本較高，所制坯體有機(jī)物含量高，排膠工藝復(fù)雜導(dǎo)致其生產(chǎn)效率過低；④注凝成型既可以制備復(fù)雜形狀陶瓷部件也可以制備片狀部件，但是，由于水基注凝成型需對(duì)AlN粉末做抗水解處理，對(duì)最終制得AlN陶瓷產(chǎn)品性能的影響尚需進(jìn)一步研究；而非水基注凝成型體系則需要進(jìn)一步尋找和制備高質(zhì)量注凝體系以便于獲得高固含量、低粘度的漿料以及無缺陷的坯體；⑤3D打印成型是一種快速成型，適用于制備復(fù)雜程度更高的復(fù)雜形狀部件，對(duì)于部件的形狀可以靈活設(shè)計(jì)，在燒結(jié)后也可以得到高致密度陶瓷以及良好的熱學(xué)性能。燒結(jié)是指陶瓷坯體高溫下的致密化過程，關(guān)鍵在于燒結(jié)助劑選擇與溫度控制。目前氮化鋁陶瓷主流燒結(jié)方法包括無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)、微波燒結(jié)等。此外，燒結(jié)過程中需添加燒結(jié)助劑，包括某些稀土金屬、堿土金屬、金屬化合物等，如Y2O3、CaO、CaF2、Li2O等，可以有效提高材料的致密度和熱導(dǎo)率。3.2.2.氮化鋁陶瓷基板金屬化為滿足電子封裝結(jié)構(gòu)的密封和元器件的搭載，以及輸入、輸出端子的連接等要求，氮化鋁陶瓷基板表面需要金屬化。目前常用的氮化鋁陶瓷基板金屬化的方法主要有：①厚膜金屬化法，即在陶瓷基板上通過絲網(wǎng)印刷布線成導(dǎo)體或電阻，燒結(jié)形成電路，主要步驟包括：圖案設(shè)計(jì)、漿料的制備、絲網(wǎng)印刷、干燥與燒結(jié)。②薄膜金屬化法，一般采取離子鍍、真空蒸鍍、濺射鍍膜等PVD方法在AIN陶瓷基板表層上沉積電導(dǎo)率高、不易氧化的金屬Ti，然后在Ti層上沉積Ag、Pt、Ni、Au等金屬后，進(jìn)行熱處理，制備金屬薄膜。③化學(xué)鍍金屬化法，利用還原劑將溶液中的金屬離子還原在催化活性的物體表面而形成金屬鍍層，鍍層與基體結(jié)合機(jī)理主要是機(jī)械嚙合，在一定范圍內(nèi)，鍍層的粘附強(qiáng)度隨著基板表面的粗糙度增大而提高。④直接敷Cu法（DBC法），指將Cu箔在高溫下直接敷接到陶瓷基板表面上的特殊工藝方法。⑤AMB法，AlN與Cu采用Ag-Cu-Ti焊劑進(jìn)行釬焊連接。3.2.3.國(guó)內(nèi)陶瓷基板后發(fā)制人，未來空間巨大國(guó)內(nèi)陶瓷基板發(fā)展較晚，但進(jìn)展顯著。根據(jù)《高導(dǎo)熱AlN陶瓷基板的制備技術(shù)研究》的研究中提到，國(guó)內(nèi)，從八十年代末開展AlN材料的研究，起步相對(duì)較晚。近幾年國(guó)內(nèi)的研究取得顯著的進(jìn)展，其中很多技術(shù)已經(jīng)在實(shí)際生產(chǎn)中得到應(yīng)用，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距。國(guó)內(nèi)能夠批量化生產(chǎn)和銷售的AlN陶瓷的熱導(dǎo)率主要集中在170W/(m·K)附近。根據(jù)旭光電子公告相關(guān)數(shù)據(jù)推算，我們認(rèn)為一噸氮化鋁粉體的市場(chǎng)價(jià)值約在30萬元人民幣以上，可對(duì)應(yīng)生產(chǎn)出的AlN陶瓷基板市場(chǎng)價(jià)值大約在300萬元人民幣以上，根據(jù)《氮化鋁粉體與制品產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)，2023年我國(guó)對(duì)應(yīng)AlN粉體市場(chǎng)需求約為4300噸，并將保持15%左右的年增速，我們預(yù)計(jì)2023年國(guó)內(nèi)AlN粉體的市場(chǎng)規(guī)模在12億元人民幣以上，謹(jǐn)慎估計(jì)所對(duì)應(yīng)AlN陶瓷基板市場(chǎng)產(chǎn)值約在80億元人民幣以上。依據(jù)旭光電子公告數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)電子陶瓷市場(chǎng)規(guī)模在1,145.40億元人民幣左右，我們認(rèn)為隨著半導(dǎo)體和新能源行業(yè)的發(fā)展，AlN陶瓷基板占電子陶瓷市場(chǎng)比率會(huì)不斷提升，增速也會(huì)高于國(guó)內(nèi)電子陶瓷市場(chǎng)歷史年復(fù)合增速13.7%。根據(jù)以上述數(shù)據(jù)推算，我們預(yù)測(cè)，到2025年，國(guó)內(nèi)AlN粉體的市場(chǎng)規(guī)模將超過15億元人民幣，AlN陶瓷基板市場(chǎng)規(guī)模將超過百億元人民幣，而目前國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)值占比仍較低，未來國(guó)產(chǎn)替代空間大。根據(jù)艾邦陶瓷展數(shù)據(jù)，目前中國(guó)大陸地區(qū)有26家AlN陶瓷基板生產(chǎn)企業(yè)。其中主要包括成都旭瓷、山東國(guó)瓷、中瓷電子、三環(huán)集團(tuán)、寧夏艾森達(dá)、揚(yáng)州中天利、福建臻璟等。目前布局上下游粉板一體化企業(yè)相對(duì)較少。從艾邦智造所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來看，AlN粉體生產(chǎn)國(guó)內(nèi)企業(yè)有19家，但同時(shí)布局上下游擁有粉體基板生產(chǎn)能力的企業(yè)較少，國(guó)內(nèi)主要有寧夏艾森達(dá)、福建臻景、山東國(guó)瓷、成都旭瓷、揚(yáng)州中天利5家企業(yè)。4.國(guó)內(nèi)重點(diǎn)公司分析4.1.旭光電子旭光電子是一家專業(yè)從事金屬陶瓷電真空器件、高低壓配電成套裝置、光電器件等產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)。2022年上半年，公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入52,923.46萬元，同比增長(zhǎng)30.59%；實(shí)現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)3,064.55萬元，同比增長(zhǎng)24.99%；實(shí)現(xiàn)歸屬于上市公司股東的扣除非經(jīng)常性損益的凈利潤(rùn)為2,940.61萬元，同比增長(zhǎng)32.25%。成都旭光電子股份有限公司，前身國(guó)營(yíng)旭光電子管廠，1965年創(chuàng)建于四川廣元。公司擁有法瑞克、易格機(jī)械、西安?？?、旭瓷四家子公司。公司1990年遷址新都，1994年股份制改造，2002年在上交所上市。歷經(jīng)50余年，公司以真空開關(guān)設(shè)備、電真空器件、電子陶瓷材料、智能控制快速開關(guān)、專業(yè)設(shè)備制造等多元化的研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售為主業(yè)，涉及電子管、真空滅弧室、固封極柱、高低壓成套配電裝置、直流輸配電以及電子陶瓷、電子工業(yè)專業(yè)設(shè)備和動(dòng)力能源制造、金屬零件精密鑄造、嵌入式計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。是國(guó)內(nèi)唯一一家擁有從金屬零件加工、精密陶瓷制造到智能電氣裝備的全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新型高新技術(shù)企業(yè)。公司主營(yíng)業(yè)務(wù)包括電真空業(yè)務(wù)、軍工軍品業(yè)務(wù)和電子陶瓷業(yè)務(wù)。公司是專業(yè)從事陶瓷電真空器件的企業(yè)，用于電真空器件的陶瓷的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)的配套產(chǎn)業(yè)是公司最重要的部分，其中陶瓷金屬化是公司最核心的技術(shù)之一。金屬化陶瓷重要的技術(shù)要求是氣密性、抗拉抗折強(qiáng)度、耐高壓性能。公司目前具有國(guó)內(nèi)最大規(guī)模的年產(chǎn)200余萬只金屬化陶瓷的生產(chǎn)能力。幾十年來，公司已積累了豐富的陶瓷金屬化的工藝技術(shù)和生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)和儲(chǔ)備了一大批技術(shù)工員和技術(shù)工人；公司也已掌握電子陶瓷核心設(shè)備的自制能力。公司控股子公司旭瓷公司專業(yè)從事氮化鋁材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)，主要產(chǎn)品包括氮化鋁粉體、基板、結(jié)構(gòu)件等電子陶瓷材料。旭瓷新材料氮化鋁產(chǎn)業(yè)已從粉體、流延基板，結(jié)構(gòu)件、半導(dǎo)體設(shè)備器件、高溫共燒多層線路板等全線打通，并形成規(guī)模銷售。已計(jì)劃建設(shè)產(chǎn)能500噸高純度高性能粉體生產(chǎn)線。旭光電子募資5.5億元大力發(fā)展電子陶瓷業(yè)務(wù)。2022年1月，公司發(fā)布2022年度非公開發(fā)行A股股票預(yù)案。本次非公開發(fā)行股票擬募集資金總額不超過5.5億元，將用于電子陶瓷材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目和補(bǔ)充流動(dòng)資金。募投項(xiàng)目投產(chǎn)后將促使公司電子陶瓷類產(chǎn)品的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略升級(jí)。項(xiàng)目擴(kuò)產(chǎn)建成后，公司將達(dá)到500噸氮化鋁粉體的生產(chǎn)能力，形成氮化鋁基板、氮化硅基板、HTCC及結(jié)構(gòu)件等產(chǎn)業(yè)鏈體系，以滿足市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的需求。截止目前，旭瓷公司的產(chǎn)品已取得部分客戶的驗(yàn)證，并利用現(xiàn)有產(chǎn)能開始批量供貨，同時(shí)，電子封裝陶瓷材料擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目和電子陶瓷材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目建設(shè)項(xiàng)目正在加快建設(shè)過程中，電子封裝陶瓷材料擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目已經(jīng)完10000m2廠房建設(shè)，氮化鋁電子陶瓷材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目已完成18000m2廠房建設(shè)，氮化鋁基板、HTCC生產(chǎn)線第一期設(shè)備已進(jìn)入安裝調(diào)試階段。第一期設(shè)備安裝調(diào)試完成后，可實(shí)現(xiàn)60萬片/年（120*120*0.5mm）氮化鋁基板、2萬片/年（4.5*4.5英寸）HTCC生產(chǎn)能力。電真空業(yè)務(wù)中，公司主要聚焦電真空器件的經(jīng)營(yíng)和拓展，并專注于相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售，是國(guó)家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)。主要產(chǎn)品真空開關(guān)管、固封極柱和高低壓配電成套裝置及電器元件，主要用于電力行業(yè)，其市場(chǎng)需求的動(dòng)力來源于輸配電網(wǎng)的建設(shè)和升級(jí)改造及各行業(yè)的新建項(xiàng)目及改造。2022年上半年，公司開關(guān)管銷售數(shù)量38.71萬余只，同比增加2.1%，上半年實(shí)現(xiàn)銷售收入23,116.81萬元，同比增加9.59%，在逆境中穩(wěn)步增長(zhǎng)；發(fā)射管實(shí)現(xiàn)恢復(fù)性增長(zhǎng)，上半年實(shí)現(xiàn)銷售收入2,673.62萬元，同比增長(zhǎng)27.96%。公司軍工業(yè)務(wù)主要由控股子公司易格機(jī)械和西安?？爻袚?dān)。其中易格機(jī)械主要從事生產(chǎn)制造（包括精密鑄造和精密制造）業(yè)務(wù)，生產(chǎn)制造高精度、形狀復(fù)雜的精密結(jié)構(gòu)件，產(chǎn)品廣泛用于航空、航天、兵器等領(lǐng)域；西安?？刂铝τ趪?guó)產(chǎn)化自主可控嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，主要服務(wù)于軍工和軌道交通領(lǐng)域。主要客戶包括我國(guó)各大軍工集團(tuán)下屬的企業(yè)和科研院所。十四五規(guī)劃明確提出“促進(jìn)國(guó)防實(shí)力和經(jīng)濟(jì)實(shí)力同步提升”。在應(yīng)對(duì)百年未有之大變局的國(guó)際形勢(shì)中，未來中長(zhǎng)期內(nèi)我國(guó)軍事裝備或?qū)⑦M(jìn)入加速追趕期。2022年上半年，公司軍品銷售收入1.22億元，占主營(yíng)業(yè)務(wù)收入28.68%。其中易格機(jī)械公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總收入8,332.54萬元，較上年同期增長(zhǎng)52.6%，實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)為1,912.23萬元，較上年同期增長(zhǎng)59.47%。西安睿控實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入3,942.89萬元，實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)為438.89萬元，公司業(yè)績(jī)2022年年初受西安疫情影響，公司從2021年年底放假至2022年二月中旬，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)進(jìn)度和出貨。4.2.國(guó)瓷材料公司主要從事各類高端陶瓷材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，已形成包括電子材料、催化材料、生物醫(yī)療材料、新能源材料、精密陶瓷和其他材料在內(nèi)的六大業(yè)務(wù)板塊，產(chǎn)品應(yīng)用涵蓋電子信息和通訊、生物醫(yī)療、新能源、建筑陶瓷、尾氣催化、太陽能光伏等領(lǐng)域。2022年上半年，國(guó)瓷材料實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入173,073.24萬元，比上年同期增長(zhǎng)17.47%；歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)40,286.17萬元，比上年同期增長(zhǎng)2.14%；歸屬上市公司股東的扣除非經(jīng)常性損益后的凈利潤(rùn)36,371.42萬元，比上年同期增長(zhǎng)2.06%。精密陶瓷板塊中，公司已經(jīng)具備從氮化硅粉體制備到陶瓷球制造的一體化生產(chǎn)能力。公司業(yè)務(wù)穩(wěn)步推進(jìn)，產(chǎn)品已經(jīng)通過了下游多家頭部軸承廠商的驗(yàn)證，部分已開始小批量供貨；公司陶瓷球在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛，部分產(chǎn)品在加速驗(yàn)證過程中，為應(yīng)對(duì)下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，公司正在積極擴(kuò)充產(chǎn)能。另外，公司在氮化鋁粉體市場(chǎng)相繼取得突破，氮化鋁陶瓷基板產(chǎn)線也已經(jīng)建設(shè)完成并批量供貨，有望實(shí)現(xiàn)銷售的快速增長(zhǎng)。伴隨著全球光纖通訊網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)持續(xù)推進(jìn)，公司子公司深圳愛爾創(chuàng)新材料生產(chǎn)的陶瓷套筒、陶瓷插芯等結(jié)構(gòu)件的產(chǎn)銷量較上年同期穩(wěn)定增長(zhǎng)。2022年上半年，公司精密陶瓷板塊實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入9,678.07萬元，同比增長(zhǎng)28.74%。電子材料板塊中，公司作為國(guó)內(nèi)MLCC介質(zhì)材料的龍頭生產(chǎn)商，憑借多年的技術(shù)積累和沉淀，迅速完成了車規(guī)級(jí)產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)了從消費(fèi)電子、通訊到車規(guī)所有類型的基礎(chǔ)粉和配方粉的全覆蓋。同時(shí)，公司利用募集資金迅速推進(jìn)車規(guī)級(jí)產(chǎn)品的產(chǎn)能布局，未來隨著車規(guī)級(jí)產(chǎn)品銷售占比的不斷增加，相關(guān)業(yè)務(wù)有望繼續(xù)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)趨勢(shì)。公司利用水熱、納米和調(diào)色