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1、DONGXING DONGXING SECURITIESSECURITIES分析師劉航執業證書編號:S1480522060001分析師石偉晶執業證書編號:S1480518080001分析師劉蒙執業證書編號:S1480522090001分析師張永嘉執業證書編號:S1480523070001公司研究公司研究東興證券股份有限公司證券研究報告東興證券股份有限公司證券研究報告玻璃玻璃基板行業五基板行業五問五答問五答新技術前瞻專題系列(二)新技術前瞻專題系列(二)東興證券研究所2024年9月25日摘要摘要語言學習平臺語言學習平臺Q1:Q1:玻璃基板是什么玻璃基板是什么?玻璃基板是下一代芯片基板,核心材料由
2、玻璃制成。玻璃基板封裝關鍵技術為TGV。玻璃基板產業鏈包括生產、原料、設備、技術、封裝、檢測、應用等環節,上游為生產、原料、設備環節。因獨特的物理化學屬性,玻璃基板在電子元件材料應用領域展現出巨大潛力。Q2Q2:玻璃基板與傳統硅片和:玻璃基板與傳統硅片和PCBPCB相比有哪些優劣勢相比有哪些優劣勢?和CoWoS-S封裝比,玻璃基板封裝技術的優勢可從基板材料、中介層、關鍵技術、成本四方面展開,玻璃基板與有機基板相比可以實現:(1)超低平坦度(2)良好的熱穩定性和機械穩定性(3)可實現更高的互連密度(4)可將圖案變形減少50%。但目前技術不成熟與市場接受度不高是玻璃基板面臨的兩大挑戰。Q3Q3:玻
3、璃基板行業的市場空間、競爭格局怎樣:玻璃基板行業的市場空間、競爭格局怎樣?全球IC封裝基板市場快速發展,預計2029年規模達315.4億美。玻璃基板為最新趨勢,預計5年內滲透率達50%以上。全球玻璃基板市場空間廣闊,2031年預計增長至113億美元。中國玻璃基板市場規模不斷擴大,2023年達333億元??祵幷既蚴袌鲋鲗У匚?,份額占比48%。國內廠商成本優勢顯著,玻璃基板國產化提速,市場空間巨大。Q4Q4:巨頭:巨頭為何在當前節點推玻璃基板為何在當前節點推玻璃基板?在高端芯片中,有機基板將在未來幾年達到能力極限,以英特爾為例,英特爾將生產面向數據中心的 SiP,具有數十個tiles,功耗可能高
4、達數千瓦且成本相當高。為追求推進摩爾定律極限,英特爾、三星、英偉達、臺積電等大廠入局玻璃基板。英特爾率先推出用于先進封裝的玻璃基板,推動摩爾定律進步。三星將玻璃基板視為芯片封裝的未來,組建“軍團”加碼研發玻璃基板。英偉達的GB200或將使用玻璃基板,并計劃投產。臺積電已組建專門的團隊探索FOPLP技術,并大力投資玻璃基板研發。Q5:Q5:玻璃基板產業鏈的哪些環節有望受益玻璃基板產業鏈的哪些環節有望受益?玻璃基板產業鏈上游原料、生產、設備環節有望受益。生產環節,國內玻璃基板生產廠商有望在高世代領域占一席之地。鉆孔設備環節,國內部分企業開始研發LIDE技術,有望實現鉆孔設備技術突破;顯影設備環節,
5、隨著電子信息產業快速發展及玻璃基板需求推動,對激光直接成像設備的需求持續增長;電鍍設備環節,玻璃基板技術不斷成熟,給電鍍設備升級帶來巨大商機。投資建議:投資建議:玻璃基板是封裝基板未來發展的大趨勢,全球半導體龍頭爭相布局。受益于算力芯片技術發展,產業鏈有望迎來加速成長,受益標的:天承科技、沃格光電、三超新材、德龍激光、帝爾激光等。風險提示:風險提示:下游需求放緩、技術導入不及預期、客戶導入不及預期、貿易摩擦加劇。Q1玻璃基板是什么?玻璃基板是什么?1.玻璃玻璃基板是核心材料用玻璃制成的芯片基板基板是核心材料用玻璃制成的芯片基板語言學習平臺語言學習平臺芯片基板是芯片裸片所在的介質,是芯片封裝最后
6、一步的主角,玻璃基板是下一代基板。芯片基板是芯片裸片所在的介質,是芯片封裝最后一步的主角,玻璃基板是下一代基板。在確保芯片結構穩定性的同時,基板還將信號從芯片裸片傳送到封裝,它們卓越的機械穩定性和更高的互連密度將有助于創造高性能芯片封裝。上世紀70年代以來,芯片基板材料經歷了兩次迭代,最開始是利用引線框架固定晶片,到90年代陶瓷基板取代了引線框架,現在最常見的是有機材料基板,而玻璃基板是下一代基板。玻璃基板是核心材料由玻璃制成的基板。玻璃基板是核心材料由玻璃制成的基板。玻璃基板是用玻璃取代有機封裝中的有機材料,并不意味著用玻璃取代整個基板,而是基板核心的材料將由玻璃制成。簡單來說,就是在玻璃上
7、打孔、填充和上下互聯,以玻璃為樓板構建集成電路的高樓大廈。圖圖2:Intel2:Intel的玻璃基板的玻璃基板資料來源:Intel官網,東興證券研究所圖圖1:1:下一代芯片基板為玻璃基板下一代芯片基板為玻璃基板資料來源:Intel官網,東興證券研究所1.玻璃玻璃基板封裝技術是對基板封裝技術是對CoWoS-S封裝的改進封裝的改進語言學習平臺語言學習平臺玻璃基板封裝技術對玻璃基板封裝技術對CoWoS-S封裝進行了改進,將挑戰目前半導體封裝技術的主導地位。封裝進行了改進,將挑戰目前半導體封裝技術的主導地位。臺積電的2.5D芯片封裝技術CoWoS-S是將芯片連接至硅轉接板上,再把堆疊芯片與基板連接,實
8、現芯片-轉接板-基板的三維封裝結構。玻璃基板封裝技術對其做了改進,將挑戰目前半導體封裝技術的主導地位。(1)基板材料:從FC-BGA載板改為玻璃芯基板。(2)中介層:從硅改為玻璃基板。(3)關鍵技術:從硅通孔TSV改成玻璃通孔TGV。資料來源:鐘毅等芯片三維互連技術及異質集成研究進展,東興證券研究所圖圖3:3:玻璃基板封裝和玻璃基板封裝和CoWoSCoWoS-S S封裝結構對比封裝結構對比1.玻璃玻璃基板封裝的關鍵技術是基板封裝的關鍵技術是TGV語言學習平臺語言學習平臺玻璃基板封裝的關鍵技術是玻璃基板封裝的關鍵技術是TGV。TGV(玻璃通孔)技術是通過在玻璃基板上制作垂直貫通的微小通孔,并在通
9、孔中填充導電材料,從而實現不同層面間的電氣連接。TGV 以高品質硼硅玻璃、石英玻璃為基材,通過種子層濺射、電鍍填充、化學機械平坦化、RDL再布線,bump工藝引出實現3D互聯,被視為下一代先進封裝集成的關鍵技術。而TSV(硅通孔)技術是在硅中介層打孔。TGV是TSV的延續,兩者都是三維集成的關鍵技術,在實現更高密度的互連、提高性能和降低功耗等方面發揮重要作用。目前目前TGV技術已推進至第三代,最小孔徑小于技術已推進至第三代,最小孔徑小于5微米。微米。第三代TGV技術采用精準激光誘導和濕法工藝,既具有超高精度三維加工能力最小孔徑小于5微米、最小節距6微米,可通孔金屬化、表面布線、三維堆疊,又具有
10、靈活廣泛的材料選擇性。其用小功率特殊激光器處理玻璃,不是直接打成一個孔,而是讓它發生光化學反應。使材料選擇沒有嚴格的限制,實現了應用場景的擴大。圖圖5:TGV5:TGV和和TSVTSV技術示意圖技術示意圖資料來源:三疊紀官網,東興證券研究所圖圖4:4:玻璃孔徑最小玻璃孔徑最小5 5微米,最小節距微米,最小節距6 6微米微米資料來源:CSDN,東興證券研究所TSV(硅通孔)TGV(玻璃通孔)1.玻璃玻璃基板的產業鏈基板的產業鏈語言學習平臺語言學習平臺玻璃基板產業鏈包括生產、原料、設備、技術、封裝、檢測、應用等環節。玻璃基板產業鏈包括生產、原料、設備、技術、封裝、檢測、應用等環節。上游為生產、原料
11、、設備環節,中游為技術、封裝檢測環節,下游為應用環節。資料來源:陳力等玻璃通孔技術研究進展,各公司官網,東興證券研究所圖圖6:6:玻璃基板產業鏈及各環節相關企業玻璃基板產業鏈及各環節相關企業1.玻璃玻璃基板的產業鏈基板的產業鏈語言學習平臺語言學習平臺玻璃基板產業鏈上游為生產、原料、設備環節。玻璃基板產業鏈上游為生產、原料、設備環節。玻璃基板制造需硅砂、純堿、石灰石、硼酸、氧化鋁等原料;玻璃基板生產工藝包括高溫熔融、均化處理、成型、加工、清洗檢驗和包裝等環節;玻璃通孔設備包括鉆孔、電鍍、濺射、顯影設備。玻璃基板因獨特的物理化學屬性,在電子元件材料應用領域展現出巨大潛力。玻璃基板因獨特的物理化學屬
12、性,在電子元件材料應用領域展現出巨大潛力。玻璃基板有望在需要高算力和低延遲的場景中大展身手,如自動駕駛汽車的實時數據處理。其耐高溫的特性也使它適合應用于工業物聯網、邊緣計算等對溫度耐受性有嚴格要求的領域。然而,玻璃材質在機械性能和抗沖擊性上具局限性,故在車載等高要求環境中的應用仍受限。圖圖7:7:玻璃基板的應用領域玻璃基板的應用領域資料來源:e玻網天下公眾號,東興證券研究所表表1 1:玻璃基板原料成分及其含量:玻璃基板原料成分及其含量資料來源:三疊紀官網,合明科技官網,東興證券研究所成分成分含量(含量(%)成分成分含量(含量(%)成分成分含量(含量(%)SiO258.50.5AI2O315.3
13、0.5B2O39.50.5CaO5.50.3SrO3.150.3BaO5.40.3ZnO0.40.2As2O30.450.2Sb2O30.200.15ZrO20.150.05MgO0.10TiO20.02Na2O0.02K2O0.003Fe2O350%3.玻璃玻璃基板行業市場空間廣闊基板行業市場空間廣闊語言學習平臺語言學習平臺全球玻璃基板市場空間廣闊,到全球玻璃基板市場空間廣闊,到2031年預計增長至年預計增長至113億美元。億美元。受益于消費電子產品需求不斷增長、OLED 和柔性顯示器等顯示技術的進步,全球玻璃基板市場規模穩步增長。隨著增強現實(AR)和虛擬現實(VR)的出現,以及太陽能光伏
14、組件玻璃基板需求不斷增長,全球玻璃基板市場空間廣闊。根據Date Bridge Market Research預測,將從 2023年的65.4億美元增長至2031年的113億美元,預測期內,GAGR為7.3%。中國玻璃基板行業市場規模不斷擴大,市場前景廣闊。中國玻璃基板行業市場規模不斷擴大,市場前景廣闊。隨著智能手機、平板電腦、電視等電子產品的普及和更新換代,液晶顯示器件的需求量不斷增加,進而推動了玻璃基板市場的增長。中商產業研究院數據顯示,2022年中國玻璃基板市場規模約為310億元,2023年達333億元。圖圖13:13:中國玻璃基板行業市場規模不斷擴大中國玻璃基板行業市場規模不斷擴大資料
15、來源:Date Bridge Market Research,東興證券研究所圖圖1212:預計全球玻璃基板市場規模:預計全球玻璃基板市場規模20312031年達年達113113億美元億美元資料來源:中商產業研究院,東興證券研究所65.41130204060801001202023年2031年2023-2031年全球玻璃基板市場規模預測(單位:億美元)1732032522893103330501001502002503003502018年2019年2020年2021年2022年2023年2018-2023年中國玻璃基板市場規模(單位:億元)3.玻璃玻璃基板行業競爭格局基板行業競爭格局語言學習平臺
16、語言學習平臺玻璃基板行業是一個技術和資本密集型行業,具有高技術壁壘,競爭較為激烈。玻璃基板行業是一個技術和資本密集型行業,具有高技術壁壘,競爭較為激烈。玻璃基板行業集中度較高,CR3的市場占有率超過了85%。目前,全球玻璃基板市場主要由美國和日本企業壟斷,這些企業在技術、質量、規模等方面具有較大優勢。然而,隨著中國等新興市場的發展,國內企業逐漸崛起,開始在全球市場中占據一定份額。美國康寧在玻璃基板行業中占據主導地位,目前市場份額占比達48%,接近市場的一半。其次為日本旭硝子、電氣硝子,中國東旭光電,占比分別為23%、17%、8%。在高世代線玻璃基板領域,國際廠商占據了主導地位,國產廠商差距較大
17、。在高世代線玻璃基板領域,國際廠商占據了主導地位,國產廠商差距較大。在8.5代線玻璃基板市場上,康寧以29%的市場份額位列全球第一,其次是旭硝子擁有24%的市場份額,電子硝子市占率21%。CR4的市場占有率超過95%。隨著世代線的提高,全球玻璃基板主要廠商都將重點轉移到高世代線上,國內廠商正在加速填補在高世代線領域的差距。圖圖15:8.515:8.5代線玻璃基板市場上康寧位列全球代線玻璃基板市場上康寧位列全球第一第一資料來源:中商產業研究院,東興證券研究所圖圖1414:全球玻璃基板行業主要由美國和日本企業:全球玻璃基板行業主要由美國和日本企業壟斷壟斷資料來源:華經產業研究院,東興證券研究所48
18、%23%17%8%4%2023年球玻璃基板市場競爭格局康寧旭硝子電子硝子東旭光電其他29%24%21%22%3%1%2019年8.5代線玻璃基板市場競爭格局康寧旭硝子電子硝子三星康寧安瀚視特其他3.玻璃玻璃基板國產化進程提速基板國產化進程提速語言學習平臺語言學習平臺玻璃基板國產化提速,市場空間巨大。玻璃基板國產化提速,市場空間巨大。中國玻璃基板行業競爭格局穩定,主要由外資企業占主導地位,2022年,我國玻璃基板行業中外國企業的市場份額在70%以上。目前我國從事玻璃基板生產的廠商主要包括東旭光電、彩虹股份、凱盛科技等,且集中在低世代線,能生產高世代玻璃基板的廠商較少,大多依賴與國際巨頭合作。20
19、19年6月份,我國首個8.5代TFT-LCD玻璃基板生產線成功點火,意味著我國首次實現8.5代TFT-LCD超薄浮法玻璃基板國產化。目前彩虹股份8.5代溢流法的玻璃基板產品開始向客戶進行供貨,2021年2月第二條8.5代線基板玻璃產線在合肥點火投產。隨著中國在面板產業的話語權越來越大及國產廠商不斷技術突破,玻璃基板國產化提速,市場空間巨大。究其原因,國內廠商成本優勢顯著,國產替代是必然。(究其原因,國內廠商成本優勢顯著,國產替代是必然。(1)生產成本低:)生產成本低:國內人工成本、燃動力成本相比國外便宜。(2)運輸成本低:)運輸成本低:國內廠商具有先天的地理優勢,就近配套降低了運輸風險,也降低
20、了運輸成本。(3)國內對于面板產業鏈的支持力度大:)國內對于面板產業鏈的支持力度大:廠商可以獲得一定政府補助。因此國產玻璃基板價格會顯著低于進口的玻璃基板。對下游面板廠商來說,使用國產材料使其成本更加可控,在競爭中獲得更大的價格優勢。所以在面板產能向大陸集中趨勢明確的背景下,材料國產替代是大勢所趨。資料來源:智研咨詢,東興證券研究所表表5 5:中國主要玻璃基板廠商及其產品線:中國主要玻璃基板廠商及其產品線企業名稱企業名稱生產線區域分布生產線區域分布東旭光電東旭光電河南鄭州4條顯示基板G5生產線河北石家莊3條顯示基板G5生產線東旭營口3條顯示基板G5生產線安徽蕪湖10條G6TFT-LCD玻璃基板
21、生產線洛陽玻璃洛陽玻璃河南洛陽超薄生產線安徽蚌埠超薄生產線彩虹股份彩虹股份江蘇張家港G5代液晶基板玻璃生產線陜西咸陽G7.5代液晶基板玻璃生產線陜西咸陽G7.5代液晶基板玻璃生產線安徽合肥G8.5+代液晶基板玻璃生產線Q4巨頭為何在當前巨頭為何在當前節點節點推玻璃推玻璃基板基板?4.英特爾英特爾、三星、英偉達、臺積電等大廠入局玻璃基板、三星、英偉達、臺積電等大廠入局玻璃基板語言學習平臺語言學習平臺追求推進摩爾定律極限,追求推進摩爾定律極限,英特爾、三星、英偉達、臺積電等大廠紛紛入局玻璃基板。英特爾、三星、英偉達、臺積電等大廠紛紛入局玻璃基板。在半導體領域追求推進摩爾定律極限的當下,行業公司都使
22、出渾身解數,以圖納入更多晶體管、實現更強算力,“玻璃基板”便代表材料環節的競爭。從英特爾的率先入局,到三星、英偉達、臺積電等企業聞風而入,用玻璃材料取代有機基板正成為業內共識。在高端芯片領域,有機基板將在未來幾年達能力極限。在高端芯片領域,有機基板將在未來幾年達能力極限。有機基板材料主要由類似 PCB的材料和編織玻璃層壓板制成,允許通過芯片路由相當多的信號,包括基本的小芯片設計。但在高端芯片中,有機基板將在未來幾年達到能力極限,英特爾將生產面向數據中心的 SiP,具有數十個tiles,功耗可能高達數千瓦。此類 SiP需小芯片間非常密集的互連,同時確保整個封裝在生產或使用過程中不會因熱量而彎曲。
23、雖然硅中介層(基板上晶圓上的芯片)及其衍生品(例如英特爾的Co-EMIB)這些技術使公司能將芯片的關鍵路徑與快速而致密的硅片連接在一起,但成本相當高,且無法完全解決有機基板的缺點。圖圖17:17:英特爾的英特爾的CoCo-EMIBEMIB技術無法完全解決有及基板的缺點技術無法完全解決有及基板的缺點資料來源:各公司官網,東興證券研究所圖圖1616:英特爾、三星、英偉達、臺積電入局玻璃基板:英特爾、三星、英偉達、臺積電入局玻璃基板資料來源:電子工程專輯,東興證券研究所4.英特爾英特爾率先推出玻璃基板率先推出玻璃基板語言學習平臺語言學習平臺英特爾在業界率先推出用于先進封裝的玻璃基板,有助于實現其目標
24、。英特爾在業界率先推出用于先進封裝的玻璃基板,有助于實現其目標。2023 年 9 月,英特爾推出基于下一代先進封裝的玻璃基板開發的最先進處理器,計劃于 20262030 年量產。英特爾正朝 2030 年在單個封裝上集成 1 萬億個晶體管的目標前進,包括玻璃基板在內的先進封裝技術的持續創新將有助于實現目標。英特爾認為玻璃基板將實現更強大算力,推動摩爾定律進步。英特爾認為玻璃基板將實現更強大算力,推動摩爾定律進步。英特爾表示,玻璃基板具卓越的機械、物理和光學特性,能構建更高性能的多芯片 SiP,在芯片上多放置 50%裸片,塞進更多 Chiplet,憑借單一封裝納入更多晶體管,預計將實現更強大算力。
25、將重新定義芯片封裝邊界,能為數據中心、人工智能和圖形構建提供改變游戲規則的解決方案,推動摩爾定律進步。玻璃基板特性非常適合 Chiplet,由于小芯片設計對基板信號傳輸速度、供電能力、設計和穩定性提出了新要求,玻璃基板可滿足這些要求。圖圖19:19:英特爾的玻璃基板測試裝備英特爾的玻璃基板測試裝備資料來源:Intel官網,東興證券研究所圖圖1818:英特爾的玻璃基板:英特爾的玻璃基板資料來源:Intel官網,東興證券研究所4.三星三星將玻璃基板視為未來,英偉達將玻璃基板視為未來,英偉達GB200將使用玻璃基板將使用玻璃基板語言學習平臺語言學習平臺三星將玻璃基板視為芯片封裝的未來,組建“軍團”加
26、碼研發玻璃基板。三星將玻璃基板視為芯片封裝的未來,組建“軍團”加碼研發玻璃基板。三星電子、三星顯示、三星電機等主要電子子公司建立聯合研發“統一戰線”,著手研發玻璃基板。在1月的CES 2024上,三星電機提出,2024年將建立一條玻璃基板原型生產線,目標是2025年生產原型,2026年實現量產,旨在比十年前進入玻璃基板研發的英特爾更快實現商業化。預計三星電子將掌握半導體與基板相結合的信息,三星顯示將承擔玻璃加工等任務,三星電機將通過與聯盟最大限度地發揮研發協同效應。英偉達的英偉達的GB200或將使用玻璃基板,并計劃投產?;驅⑹褂貌AЩ?,并計劃投產。英偉達以GB200為核心發布多款突破產品,宣
27、布GB200采用的先進封裝工藝將使用玻璃基板的供應鏈已啟動,目前處于設計微調和測試階段。GB200不僅在算力上實現了質的飛躍,將AI性能提升至20 petaflops,能耗成本也顯著降低。后續GB200芯片的正式投產,將明顯拉動半導體測試、玻璃基板兩大新市場,增量空間巨大。圖圖21:21:英偉達的英偉達的GB200 NVL72GB200 NVL72資料來源:IT之家,東興證券研究所圖圖2020:采用玻璃基板封裝的三星測試芯片:采用玻璃基板封裝的三星測試芯片資料來源:NVIDIA官網,東興證券研究所4.臺臺積電大力投資玻璃基板研發積電大力投資玻璃基板研發語言學習平臺語言學習平臺臺積電過往在臺積電
28、過往在FOPLP技術上并不積極,擱置了玻璃基板技術開發。技術上并不積極,擱置了玻璃基板技術開發。臺積電的3D Fabric系統集成平臺把先進封裝分為三部分,分別是前端封裝SoIC、后端先進封裝CoWoS和InFO。其中基于FOWLP的InFO封裝被蘋果獨占。受制于設備尺寸,臺積電近年來又發展出FOPLP技術,提供了單位成本更低的封裝解決方案。出于整體市場需求和材料限制,臺積電過往在FOPLP技術上并不積極,也擱置了玻璃基板技術開發。目前,臺積電已組建專門的團隊探索目前,臺積電已組建專門的團隊探索FOPLP技術,并大力投資玻璃基板研發。技術,并大力投資玻璃基板研發。DigiTimes表示,隨著市
29、場需求的快速成長,以及英偉達的不斷催促,臺積電不僅開足馬力進軍半導體扇出面板級封裝(FOPLP),而且大力投資玻璃基板研發工藝,以期實現突破。預計需大概三年的時間等待成熟,最快2026年實現量產。臺積電將會在2024年9月召開的半導體會議上,公布FOPLP封裝技術的細節,并公開玻璃基板尺寸規格。圖圖23:FOPLP23:FOPLP以正方形基板進行以正方形基板進行ICIC封裝封裝資料來源:網易,東興證券研究所圖圖2222:FOWLPFOWLP與與FOPLPFOPLP對比圖對比圖資料來源:網易,東興證券研究所FOWLPFOPLPQ5玻璃基板產業鏈的哪些環節有望受益玻璃基板產業鏈的哪些環節有望受益?
30、5.原料原料:含氧化鋁的高鋁玻璃有望受益:含氧化鋁的高鋁玻璃有望受益語言學習平臺語言學習平臺玻璃基板產業鏈上游原料、生產、設備環節有望受益。玻璃基板產業鏈上游原料、生產、設備環節有望受益。隨著玻璃通孔技術的成熟以及玻璃基板應用領域的突破,玻璃基板需求將迎來大幅增長,上游原料、生產、設備環節有望受益,從而推動對國內相關生產和設備廠商的需求。玻璃基板原料氧化鋁需求有望迎來增長。玻璃基板原料氧化鋁需求有望迎來增長。玻璃基板制造需硅砂、純堿、石灰石、硼酸、氧化鋁等原料。近五年來,中國氧化鋁產量保持穩步增長趨勢,2023年增至8244.10萬噸。作為玻璃基板原料之一,氧化鋁需求有望迎來增長,預計2024
31、年中國氧化鋁產量仍將保持增長。東旭光電自主研發東旭光電自主研發Panda高鋁玻璃,有望在原料環節有所突破。高鋁玻璃,有望在原料環節有所突破。按生產配方差異,玻璃基板分為納鈣玻璃、高鋁玻璃兩類。納鈣玻璃通過在二氧化硅基質中加入氧化鈣和氧化鈉等成分制成,配方相對簡單,技術門檻不高。高鋁玻璃是在基礎玻璃成分中加入氧化鋁,這種添加不僅顯著提升玻璃材料的強度,還降低了強化處理的難度,高鋁玻璃具有高配方壁壘和復雜的制造工藝,全球僅康寧等少數企業掌握這一技術。東旭光電子公司旭虹光電自主研發的Panda高鋁玻璃是中國第一款光熱發電領域的高附力值玻璃,也是全球范圍內首次采用高鋁玻璃用于光熱項目。圖圖25:25:
32、鈉鈣玻璃與高鋁玻璃對比鈉鈣玻璃與高鋁玻璃對比資料來源:國家統計局,新浪財經,東興證券研究所圖圖2424:中國氧化鋁產量有望持續增長:中國氧化鋁產量有望持續增長資料來源:ZEALER公眾號,東興證券研究所7230.167313.197747.548186.188244.1066006800700072007400760078008000820084002019年2020年2021年2022年2023年2019-2023年中國氧化鋁產量(單位:萬噸)5.生產生產:國內玻璃基板生產廠商有望在高世代領域占一席之地:國內玻璃基板生產廠商有望在高世代領域占一席之地語言學習平臺語言學習平臺玻璃基板生產玻璃基
33、板生產環節:環節:(1)高溫熔融:)高溫熔融:將混合的原料放入1500以上的高溫熔窯中熔融一定時間,確保原料充分熔化并反應,各種雜質和氣泡也逐漸被排出。(2)均化處理:)均化處理:加入均化劑并攪拌,使玻璃液的化學成分更加均勻,提高玻璃基板質量。(3)成型:)成型:一、浮法,玻璃液澆在液態錫流上,讓其逐漸冷卻凝固;二、卷板法,玻璃液倒在金屬帶上,通過傳送帶運動使其逐漸冷卻固化。(4)加工:)加工:將大尺寸基板切割成所需尺寸,并打磨邊角,提高產品平整度和光潔度。(5)清洗檢驗:)清洗檢驗:去除基板表面雜質和污染物,同時進行各項物理性能檢測,確保產品符合質量要求。(6)包裝和貼膜:)包裝和貼膜:將基
34、板進行適當包裝和保護,防止在運輸和使用過程中受損壞。國內玻璃基板生產廠商有望在高世代領域占一席之地。國內玻璃基板生產廠商有望在高世代領域占一席之地。國內基板玻璃廠商主要集中在G4.5-G6生產線上。在最先進的8.5代線玻璃基板領域,隨著玻璃基板需求增長,國內企業正加速彌補高世代領域的差距,彩虹集團、東旭光電有望在未來占得一席之地,玻璃基板國產化將提速,市場空間巨大。目前東旭光電液晶玻璃基板全面覆蓋了G5、G6和G8.5代TFT-LCD液晶玻璃基板產品,生產的G5、G6、G8.5代液晶玻璃基板產品能為不同尺寸需求的下游面板客戶包括京東方、龍騰光電等國內知名高端制造企業提供高品質玻璃基板產品。表表
35、6:6:不同世代線玻璃基板的尺寸及適用產品不同世代線玻璃基板的尺寸及適用產品資料來源:搜狐,東興證券研究所圖圖2626:三種玻璃基板生產方法:三種玻璃基板生產方法資料來源:新材料在線,東興證券研究所代數代數玻璃基板尺寸玻璃基板尺寸(mm)適用產品適用產品4.5730 x9206寸以下51100 x130032寸以下61500 x18008.52200 x250055寸以下5.設備設備:鉆孔設備技術有望升級:鉆孔設備技術有望升級語言學習平臺語言學習平臺鉆孔是鉆孔是TGV的核心步驟,由鉆孔設備完成,當前研究較多的方法是激光誘導深度刻蝕(的核心步驟,由鉆孔設備完成,當前研究較多的方法是激光誘導深度刻
36、蝕(LIDE)。)。該法僅需兩步,第一步,根據設計圖形對加工玻璃進行選擇性激光改性。在LIDE中,單次激光脈沖足以產生對全厚度的改性效果,超高的效率適用于大批量生產需求。第二步,改性區域通過濕化學蝕刻法,其被蝕刻速度遠遠高于未被改性過的材料。與傳統鉆微孔工藝相比,LIDE制作的玻璃通孔無微裂隙、無碎屑、無熱應力殘存,且品質、精度和一致性都很高。隨著國內玻璃基板生產企業需求增長,國內部分企業開始研發隨著國內玻璃基板生產企業需求增長,國內部分企業開始研發LIDE技術,有望實現鉆孔設備技術突破。技術,有望實現鉆孔設備技術突破。IC封裝基板行業投資延續,目前主要鉆孔設備依舊以進口為主,但進口設備存在訂
37、購周期長、售后服務差等問題,國內封裝基板企業亟待尋求國產化替代。國內已有部分企業開始研發LIDE技術,如大族顯視與半導體研發出激光誘導蝕刻快速成型技術(LIERP),驗證解決了在深徑比(基板厚度/孔徑)大的基材上加工微孔的問題,在高精度微孔的高效率加工領域優勢突出。此項應用設備已通過客戶驗證并穩定量產。圖圖28:28:大族半導體的大族半導體的LIERPLIERP工藝流程工藝流程資料來源:vitrion,東興證券研究所圖圖2727:傳統鉆微孔工藝與:傳統鉆微孔工藝與LIDELIDE技術對比技術對比資料來源:大族半導體官網,東興證券研究所5.設備設備:顯影設備中:顯影設備中LDI設備需求持續增長設
38、備需求持續增長語言學習平臺語言學習平臺顯影曝光工序指將設計的電路線路圖形轉移到顯影曝光工序指將設計的電路線路圖形轉移到PCB基板上,需顯影設備完成,在鉆孔之后進行?;迳?,需顯影設備完成,在鉆孔之后進行。根據曝光時是否使用底片,曝光技術可分為激光直接成像技術(LDI)和傳統菲林曝光技術。相對于使用菲林材料的傳統曝光工序,激光直接成像技術使用了全數字生產模式,省去了傳統曝光技術中多道工序流程,并避免了傳統曝光中菲林材料造成的質量問題。玻璃基板的高密度布線需要顯影。玻璃基板的高密度布線需要顯影。相對于有機襯底而言,玻璃表面的粗糙度小,所以在玻璃上可以進行高密度布線。重布線層(RDL)技術獨特的薄膜
39、工藝能在玻璃基板上形成電路,從而提供芯片和封裝互連器的低損耗輸出端。其中需要進行高精度的曝光、顯影。隨著電子信息產業快速發展及玻璃基板需求推動,全球隨著電子信息產業快速發展及玻璃基板需求推動,全球PCB產能持續向中國地區轉移,對產能持續向中國地區轉移,對LDI設備的需求持續增長。設備的需求持續增長。尤其在半導體和平板顯示領域,LDI設備已成為生產線上的關鍵設備,國內LDI設備產量大幅增長。2023年中國激光直接成像(LDI)設備產量235臺,市場需求量447臺;預計2024年中國激光直接成像(LDI)設備產量約300臺,市場需求量約500臺。目前。國內主要LDI設備生產企業有合肥芯碁微、江蘇影
40、速、天津芯碩、中山新諾、大族激光等。圖圖30:30:全球全球PCBPCB產能持續向中國地區轉移,對產能持續向中國地區轉移,對LDILDI設備的需求持續增長設備的需求持續增長資料來源:大族數控2023年報,東興證券研究所圖圖2929:激光直接成像設備用途及加工效果:激光直接成像設備用途及加工效果資料來源:共研網,智研咨詢,東興證券研究所8397136235300310332365447500010020030040050060020192020202120232024E2019-2024中國激光直接成像(LDI)設備產量及需求量(單位:臺)產量需求量5.設備設備:玻璃基板技術成熟給電鍍設備升級帶
41、來巨大商機:玻璃基板技術成熟給電鍍設備升級帶來巨大商機語言學習平臺語言學習平臺顯影之后為電鍍,顯影之后為電鍍,TGV深孔電鍍填充需電鍍設備完成,填充方式一般為蝶形填充。深孔電鍍填充需電鍍設備完成,填充方式一般為蝶形填充。目前,垂直TGV通孔的電鍍填充方式一般為蝶形填充,與TSV硅基半導體工藝自下而上的盲孔電鍍填充相比,在流體力學與質量傳輸方面存在明顯差異。盲孔填充時,鍍液在孔內很難流動;而在通孔內部,鍍液可以流動從而加強內部的傳質。且通孔與盲孔的幾何形狀不同,沒有盲孔底部,不會產生自下而上的填充方式。TGV通孔與盲孔在幾何形狀、流場、質量傳輸等方面的差異,導致用于盲孔填充的電鍍配方及工藝無法直
42、接用于TGV通孔。玻璃基板技術的不斷成熟,給電鍍設備升級帶來巨大商機,國內相關企業紛紛發力。玻璃基板技術的不斷成熟,給電鍍設備升級帶來巨大商機,國內相關企業紛紛發力。例如,佛智芯針對不同玻璃及客戶要求,已開發多套表面處理及其金屬化電鍍適配方案,電鍍金屬化方案/銅漿塞孔工藝深徑比20:1,金屬化結合強度可達8.26N/cm以上。盛美上海推出用于FOPLP的Ultra ECP ap-p面板級電鍍設備,可加工尺寸高達515510毫米的面板,同時具600 x600毫米版本可供選擇。該設備兼容有機基板和玻璃基板,可用于硅通孔填充、銅柱、鎳和錫銀電鍍、焊料凸塊及采用銅、鎳、錫銀和金電鍍層的高密度扇出型產品
43、。圖圖32:32:佛智芯的表面處理及其金屬化電鍍適配方案佛智芯的表面處理及其金屬化電鍍適配方案資料來源:陳力等玻璃通孔技術研究進展,東興證券研究所圖圖3131:使用盲孔填充的:使用盲孔填充的TGVTGV工藝流程工藝流程資料來源:AMT官網,東興證券研究所5.應用應用:MEMS、消費電子市場將從中獲益、消費電子市場將從中獲益語言學習平臺語言學習平臺玻璃基板下游玻璃基板下游MEMS市場也將從中獲益,預計市場也將從中獲益,預計2029年市場規模達年市場規模達251.9億美元。億美元。MEMS晶圓級封裝會用到玻璃晶圓,因為玻璃晶圓制造具一系列獨特優勢,如今玻璃晶圓越來越多作為MEMS的技術組成,并作為
44、其他電子產品中硅晶圓的替代襯底。MEMS傳感器即使在惡劣的環境中,也具有高可靠性和長時間運行的完美表現,玻璃晶圓為這些敏感元件提供了強大保護,防止其被侵蝕或損壞。據Mordor Intelligence預測,全球MEMS市場規模2024年達168.1億美元,2029年將達251.9億美元,預測期內復合年增長率為8.43%。玻璃基板正成為消費電子市場的有力推動者。玻璃基板正成為消費電子市場的有力推動者。在MEMS醫療應用中,玻璃晶圓促進了醫療器械行業中的MEMS氣密外殼封裝技術的發展。在消費電子產品中,玻璃晶圓通常作為載體。在使用半導體制造的電子器件市場中,玻璃晶圓由于優異的熱穩定性和耐化學性,
45、經常被用作襯底材料。在物聯網設備領域,玻璃晶圓已被用于MEMS和傳感器。其他應用包括LCD顯示器、觸控板,太陽能電池和電致發光顯示器等。圖圖34:34:部分消費電子產品部分消費電子產品資料來源:Mordor Intelligence,東興證券研究所圖圖3333:預計:預計20292029年全球年全球MEMSMEMS市場規模達市場規模達251.9251.9億美元億美元資料來源:三疊紀官網,東興證券研究所168.1251.90501001502002503002024E2029E2024-2029年全球MEMS市場規模預測(單位:億美元)目錄目錄Q1:玻璃基板是什么?Q2:玻璃基板與傳統硅片和PC
46、B相比有哪些優劣勢?Q3:玻璃基板行業的市場空間、競爭格局怎樣?Q4:為什么當前節點推薦玻璃基板?Q5:玻璃基板產業鏈的哪些環節有望受益?投資建議與風險提示投資建議與風險提示6.投資投資建議建議語言學習平臺語言學習平臺投資建議投資建議:玻璃基板是封裝基板未來發展的大趨勢,全球半導體龍頭爭相布局。受益于算力芯片技術發展,產業鏈有望迎來加速成長,受益標的:天承科技、沃格光電、三超新材、德龍激光、帝爾激光等。7.風險提示風險提示語言學習平臺語言學習平臺下游需求放緩下游需求放緩技術導入不及預期技術導入不及預期客戶導入不及預期客戶導入不及預期貿易摩擦貿易摩擦加劇加劇分析師承諾分析師承諾負責本研究報告全部
47、或部分內容的每一位證券分析師,在此申明,本報告的觀點、邏輯和論據均為分析師本人研究成果,引用的相關信息和文字均已注明出處。本報告依據公開的信息來源,力求清晰、準確地反映分析師本人的研究觀點。本人薪酬的任何部分過去不曾與、現在不與,未來也將不會與本報告中的具體推薦或觀點直接或間接相關。分析師及研究助理簡介分析師及研究助理簡介分析師簡介分析師簡介劉航劉航復旦大學工學碩士,2022年6月加入東興證券研究所,現任電子行業首席分析師。曾就職于Foundry廠、研究所和券商資管,分別擔任工藝集成工程師、研究員和投資經理。證書編號:S1480522060001。石偉晶石偉晶首席分析師,覆蓋傳媒、互聯網、云計
48、算、通信等行業。上海交通大學工學碩士。8 年證券從業經驗,曾供職于華創證券、安信證券,2018 年加入東興證券研究所。劉蒙劉蒙計算機行業分析師,清華五道口金融碩士,2020年加入東興證券。2021年新浪財經金麒麟計算機行業新銳分析師團隊核心成員,覆蓋云計算、信息安全、人工智能、元宇宙等細分領域。張永嘉張永嘉計算機行業分析師,對外經濟貿易大學金融碩士,2021年加入東興證券,主要覆蓋基礎軟件、數據要素、金融科技、汽車智能化等板塊。風險提示及免責聲明風險提示及免責聲明免責聲明免責聲明本研究報告由東興證券股份有限公司研究所撰寫,東興證券股份有限公司是具有合法證券投資咨詢業務資格的機構。本研究報告中所
49、引用信息均來源于公開資料,我公司對這些信息的準確性和完整性不作任何保證,也不保證所包含的信息和建議不會發生任何變更。我們已力求報告內容的客觀、公正,但文中的觀點、結論和建議僅供參考,報告中的信息或意見并不構成所述證券的買賣出價或征價,投資者據此做出的任何投資決策與本公司和作者無關。我公司及報告作者在自身所知情的范圍內,與本報告所評價或推薦的證券或投資標的不存在法律禁止的利害關系。在法律許可的情況下,我公司及其所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券頭寸并進行交易,也可能為這些公司提供或者爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務。本報告版權僅為我公司所有,未經書面許可,任何機構
50、和個人不得以任何形式翻版、復制和發布。如引用、刊發,需注明出處為東興證券研究所,且不得對本報告進行有悖原意的引用、刪節和修改。本研究報告僅供東興證券股份有限公司客戶和經本公司授權刊載機構的客戶使用,未經授權私自刊載研究報告的機構以及其閱讀和使用者應慎重使用報告、防止被誤導,本公司不承擔由于非授權機構私自刊發和非授權客戶使用該報告所產生的相關風險和責任。風險提示風險提示本證券研究報告所載的信息、觀點、結論等內容僅供投資者決策參考。在任何情況下,本公司證券研究報告均不構成對任何機構和個人的投資建議,市場有風險,投資者在決定投資前,務必要審慎。投資者應自主作出投資決策,自行承擔投資風險。行業評級體系
51、行業評級體系公司投資評級公司投資評級(A股市場基準為滬深股市場基準為滬深300指數指數,香港市場基準為恒生指數香港市場基準為恒生指數,美國市場基準為標普美國市場基準為標普500指數指數):以報告日后的6個月內,公司股價相對于同期市場基準指數的表現為標準定義:強烈推薦:相對強于市場基準指數收益率15以上;推薦:相對強于市場基準指數收益率1515之間;中性:相對于市場基準指數收益率介于-5+5之間;回避:相對弱于市場基準指數收益率5以上。行業投資評級行業投資評級(A股市場基準為滬深股市場基準為滬深300指數指數,香港市場基準為恒生指數香港市場基準為恒生指數,美國市場基準為標普美國市場基準為標普50
52、0指數指數):以報告日后的6個月內,行業指數相對于同期市場基準指數的表現為標準定義:看好:相對強于市場基準指數收益率5以上;中性:相對于市場基準指數收益率介于-5+5之間;看淡:相對弱于市場基準指數收益率5以上。p37東方財智 興盛之源東興證券研究所感謝觀看,歡迎交流感謝觀看,歡迎交流東興證券研究所東興證券研究所北京北京上海上海深圳深圳西城區金融大街5號新盛大廈B座16層 虹口區楊樹浦路248號瑞豐國際大廈23層 福田區益田路6009號新世界中心46F郵編郵編:100033郵編郵編:200082郵編郵編:518038電話電話:010-66554070電話電話:021-25102800電話電話:0755-83239601傳真傳真:010-66554008傳真傳真:021-25102881傳真傳真:0755-23824526