《化工行業深度報告:六維力矩傳感器對應的材料——AI賦能化工之五-250401(35頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《化工行業深度報告:六維力矩傳感器對應的材料——AI賦能化工之五-250401(35頁).pdf(35頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、化工行業深度報告:六維力矩傳感器對應的材料化工行業深度報告:六維力矩傳感器對應的材料AIAI賦能化工之五賦能化工之五評級:推薦(維持)證券研究報告2025年4月1日基礎化工李永磊(證券分析師)董伯駿(證券分析師)曾子華(聯系人)S0350521080004S0350521080009S請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明2相對滬深300表現表現1M3M12M基礎化工1.2%3.9%5.2%滬深300-0.1%-1.2%9.9%最近一年走勢相關報告有機硅行業動態研究之一:有機硅價格不斷上漲,看好行業景氣修復(推薦)*基礎化工*李永磊,董伯駿2025-03-21新材料產業周報:2026年中國e
2、VTOL市場有望突破百億元,小鵬人形機器人有望2年內量產(推薦)*基礎化工*李永磊,董伯駿2025-03-16新材料產業周報:韓國擬建設全球最大的AI數據中心,SpaceX完成首次跨國火箭回收(推薦)*基礎化工*李永磊,董伯駿2025-02-23-21%-13%-4%4%12%20%2024/03/312024/06/302024/09/302024/12/312025/03/31基礎化工滬深300MAhXoOqPvNxOtOqO6MdN8OsQrRsQmRjMnNsOfQqQoMbRmMzQuOtQnPwMrQrN請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明3核心核心提要提要六維力矩傳感器是金字
3、塔頂端的力傳感器六維力矩傳感器是金字塔頂端的力傳感器六維力矩傳感器是性能最優、力覺信息最全面的力矩傳感器,其基于應變效應工作,通過對應變片的微小形變進行信號采集、解耦算法處理后得到精確的測量結果。六維力矩傳感器具有高行業壁壘,包括技術壁壘、設備壁壘等,具有較高的技術門檻。六維力矩傳感器六維力矩傳感器有望成為人形機器人的標配有望成為人形機器人的標配六維力矩傳感器廣泛應用于航天航空、汽車測試、生物力學和機器人等眾多科技領域,行業出貨量持續走高,市場規模持續增長。未來,人形機器人將成為六維力矩傳感器未來的重要應用領域。特斯拉Optimus Gen2一共搭載了4個六維力矩傳感器,分別應用于手腕和腳踝處
4、。六維力矩傳感器需要精密的結構設計六維力矩傳感器需要精密的結構設計應變片式六維力矩傳感器是市場主流,通常由以下幾個核心部分組成:彈性體、應變片、PCB板、外殼與接口。彈性體的優化設計(材料、結構尺寸等)直接關系傳感器的性能;同時,應變片的粘貼位置也會對傳感器的精度產生影響。六維力矩傳感器制造流程復雜六維力矩傳感器制造流程復雜六維力矩傳感器制造流程包括組件的設計與制造、傳感器元件安裝、線路連接、性能測試、校準調試、封裝包裝等環節,需要經過彈性體加工、貼片、焊線、封膠、標定等多道工序才能包裝出貨,還需要應用陽極化/電解拋光/噴砂、刻蝕、光刻、化學氣相沉積、化學機械拋光等制造工藝。六維力矩傳感器原材
5、料種類繁多六維力矩傳感器原材料種類繁多對六維力矩傳感器的加工制造過程進行拆分,我們對所需原材料進行了詳細梳理:鋁合金/合金鋼、硫酸/磷酸/鉻酐、半導體硅片、蝕刻液、光刻膠及配套試劑、電子特氣(硅烷/超純氨)、拋光墊/拋光液、環氧樹脂、酚醛樹脂、電子級玻纖、聚四氟乙烯、電解銅箔等是其中關鍵原材料。行業評級及投資建議行業評級及投資建議人形機器人在特斯拉等行業龍頭企業推動下,有望進入量產元年。作為人形機器人上的重要應用,六維力矩傳感器及其原材料有望隨著人形機器人大規模量產實現同步放量??紤]到六維力矩傳感器及其原材料放量對化工行業的帶動效應,維持基礎化工行業“推薦”評級。風險提示風險提示六維力矩傳感器
6、在人形機器人的應用不及預期、成本控制不及預期、人形機器人產量和需求增長不及預期、原材料價格波動、重點關注公司業績不及預期。請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明4六維力矩傳感器材料相關六維力矩傳感器材料相關標的標的圖表:六維力矩傳感器材料相關標的圖表:六維力矩傳感器材料相關標的資料來源:各公司公告,互動易,國海證券研究所對應結構對應結構相關流程相關流程相關材料相關材料相關標的相關標的彈性體本體制造鋁合金、合金鋼南山鋁業、中信特鋼陽極化/電解拋光磷酸、硫酸、鉻酐云天化、興發集團、云圖控股、振華股份硅應變片硅片制造半導體硅片滬硅產業、立昂微、中晶科技刻蝕蝕刻液江化微、格林達光刻光刻膠及配套試劑彤
7、程新材、晶瑞電材、南大廣電化學氣相沉積硅烷、超純氨硅烷科技、金宏氣體、華特氣體拋光墊、拋光液鼎龍股份、安集科技化學機械拋光PCB板環氧樹脂中化國際、宏昌電子、東材科技基材制備圣泉集團、興業股份酚醛樹脂中國巨石、中材科技、宏和科技、長海股份電子級玻璃纖維聚四氟乙烯PTFE巨化股份、東岳集團、永和股份、肯特股份電解銅箔諾德股份、嘉元科技、中一科技覆銅板制造請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明5目錄目錄u六維力矩傳感器有望成為人形機器人標配六維力矩傳感器有望成為人形機器人標配u六維力矩傳感器制造流程六維力矩傳感器制造流程拆解:結構及原材料拆解:結構及原材料u行業評級行業評級及投資建議及投資建議u
8、風險提示風險提示請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明6六維力矩傳感器:金字塔頂端的力傳感器六維力矩傳感器:金字塔頂端的力傳感器圖表:圖表:不同維度的力和力矩測量示意圖不同維度的力和力矩測量示意圖資料來源:坤維科技公眾號,國海證券研究所 六維力矩傳感器六維力矩傳感器是性能最優、力覺信息最全面的力矩傳感器,能夠同時測量三個軸向力和三個軸向力矩,將力矩的物理變化轉換成精確的電信號,滿足任何方向上力的檢測。六維力矩傳感器不僅可以更精確測力,且在獲得力矩信息后,可以對末端執行器姿態進行反饋控制;同時監測力矩是否在安全范圍內,以防傳感器彎矩超載導致不可逆的損壞。圖表:圖表:六維力矩傳感器的標定六維力矩
9、傳感器的標定&檢測檢測樣本空間更大樣本空間更大資料來源:坤維科技公眾號一維一維六維六維請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明7六維力矩傳感器基于應變效應進行信息檢測六維力矩傳感器基于應變效應進行信息檢測圖表:圖表:應變片式六維力矩傳感器信息檢測原理應變片式六維力矩傳感器信息檢測原理資料來源:納博特科技官網 六維力矩傳感器基于應變效應工作六維力矩傳感器基于應變效應工作。當彈性體受到力/力矩作用時,其形狀會發生應變,從而會導致應變片電阻值發生變化。應變片的微小電阻變化被檢測到后,將通過電荷放大器放大,并轉化為電信號及數字信號。數字信號通過數據采集系統進行采集,并進行模數轉換(A/D轉換)。隨后,
10、控制系統中的軟件算法對數據進行處理,包括解耦算法,以分離各個方向上的力和力矩,得到測量結果并確保測量結果的準確性。請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明8六維力矩傳感器具有高行業壁壘六維力矩傳感器具有高行業壁壘圖表:串擾指標是體現圖表:串擾指標是體現六維力矩傳感器產品性能的關鍵指標六維力矩傳感器產品性能的關鍵指標之一之一資料來源:坤維科技公眾號 六維力矩傳感器具有高技術壁壘高技術壁壘,主要體現在維間耦合影響測量精度、全方位機械過載保護操作復雜以及動態性能難以測量等關鍵技術問題的解決上。這需要依賴嚴格的加工精度、強大的產品性能與前沿的智能算法等要素。六維力矩傳感器具有高設備壁壘高設備壁壘,其標
11、定與檢測依賴需要由六維力矩傳感器廠商自行研制的六維聯合加載設備。這涉及空間光學定位、載荷位移補償、機電一體化等多項綜合技術,具有較高的技術門檻。圖表:圖表:六維力矩傳感器精度和準度的統計意義六維力矩傳感器精度和準度的統計意義資料來源:坤維科技公眾號請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明9六維力矩傳感器產業鏈分析六維力矩傳感器產業鏈分析圖表:圖表:六維力矩傳感器產業鏈六維力矩傳感器產業鏈資料來源:智研咨詢,百度愛采購,國海證券研究所合金鋼、鋁合金、箔材、陶瓷材料、半導體材料等上游中游下游原材料原材料組件設計和制造傳感器元件安裝線路連接性能測試校準和調試封裝和包裝制造環節工業機器人人形機器人汽車
12、電子醫療航空航天應用領域彈性體、應變片、PCB板等零部件零部件 完整的六維力矩傳感器產業鏈涉及上游組件、中游制造和下游多元應用場景。產業鏈上游主要包括原材料和零部件的供應,中游是六維力矩傳感器的制造環節,下游是六維力矩傳感器的應用領域,主要包括工業機器人、人形機器人、汽車、電子、醫療、航空航天等。請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明10六維力矩傳感器市場規模持續增長六維力矩傳感器市場規模持續增長圖表:圖表:2024年年中國六維力矩傳感器出貨量預計達中國六維力矩傳感器出貨量預計達1.131.13萬臺萬臺資料來源:華經產業研究院 六維力矩傳感器廣泛應用于航天航空、汽車測試、生物力學和機器人等眾
13、多科技領域,行業出貨量持續走高行業出貨量持續走高。據華經產業研究院,2023年中國六維力矩傳感器行業出貨量約為9450臺,預計2024年將達到1.13萬臺。未來六維力矩傳感器市場規模將保持增長市場規模將保持增長。據華經產業研究院,中國六維力矩傳感器市場規模從2020年的1.81億元增長至2023年的2.35億元,預計2025年將超過3億元。圖表:圖表:2025年年中國六維力矩傳感器市場規模預計超中國六維力矩傳感器市場規模預計超3 3億元億元資料來源:華經產業研究院請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明11六維力矩傳感器有望成為人形機器人的標配六維力矩傳感器有望成為人形機器人的標配 機器人是六
14、維力矩傳感器的重要應用領域機器人是六維力矩傳感器的重要應用領域。2023年12月,特斯拉發布Optimus Gen2的更新視頻。視頻顯示,六維力矩傳感器應用于應用于Optimus的手腕及腳踝處的手腕及腳踝處,使Optimus結構更簡潔,對力的感知和控制效果更好。特斯拉Optimus全身一共搭載了4個六維力矩傳感器。我們認為,若以Optimus作為未來人形機器人的建造范式,六維力矩傳感器有望成為人形機器人的標配;當人形機器人出貨量達到100萬臺時,可拉動400萬個六維力矩傳感器的銷量。圖表:人形機器人是六維力矩傳感器未來的重要圖表:人形機器人是六維力矩傳感器未來的重要應用領域應用領域資料來源:華
15、經產業研究院圖表:六維力矩傳感器在圖表:六維力矩傳感器在Optimus腳踝處的應用腳踝處的應用資料來源:機器人大講堂,國海證券研究所請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明12當前六維力矩傳感器價格昂貴當前六維力矩傳感器價格昂貴 當前六維力矩傳感器價格昂貴。據E-Motion Supply,Mini58 Series型號的ATI六維力矩傳感器價格需要7047.9美元,約合人民幣51206.5元(按2025年3月27日美元兌人民幣匯率7.2655:1計算)。根據MIR睿工業公眾號,六維力矩傳感器中國市場第一梯隊企業包括美國ATI及中國的宇立儀器、藍點觸控、坤維科技,第二梯隊包括海伯森、HBM、鑫
16、精誠等。圖表:不同六維力矩傳感器價格比較圖表:不同六維力矩傳感器價格比較資料來源:E-Motion Supply,Alibaba,百度愛采購,阿里巴巴1688,國海證券研究所(注:10件起;統計截至2025/3/27)公司公司型號型號應變片種類應變片種類價格價格ATIMini45 Titanium Series硅應變片USD 8983.0ATIMini58 Series硅應變片USD 7047.9坤維科技KWR116金屬應變片USD 2687.0注坤維科技KWR96A金屬應變片USD 3857.0海伯森060S金屬應變片CNY 40000.0瑞爾特T521金屬應變片CNY 38000.0請務必
17、閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明13國內已有多家上市公司國內已有多家上市公司布局六維力矩傳感器布局六維力矩傳感器 面對六維力矩傳感器廣闊的市場藍海,眾多上市公司敏銳捕捉到機遇,積極投身布局,在技術研發和市場拓展方面各顯神通,其中多家公司已實現相關產品的批量銷售。圖表:國內上市公司布局六維力矩傳感器情況圖表:國內上市公司布局六維力矩傳感器情況資料來源:互動易,上證e互動,國海證券研究所(為不完全統計;統計截至2025/3/27)上市公司上市公司布局情況布局情況柯力傳感公司六維力傳感器產品已實現向部分客戶的批量供貨批量供貨;其中給華為送樣已測試合格,訂單已完成交付東華測試公司六維力傳感器目前處于
18、小批量試制階段小批量試制階段;公司全資子公司東華校準提供機器人多維力/力矩傳感器檢測服務。相關應用已形成銷售收入。昊志機電公司產品已包括六維度力鉅傳感器,力控精度世界領先;已應用于按摩機器人,并實現批量銷售實現批量銷售安培龍公司六維力傳感器正處于樣品研發樣品研發階段凱爾達公司控股子公司凱維力傳感目前正在積極推進基于MEMS加工技術和感知結構的六維力/力矩傳感器相關產品的研發相關產品的研發,爭取盡快送樣中航成飛公司已推出六維力傳感器已推出六維力傳感器產品,目前正在和國內多家頭部機器人公司積極接洽,項目推進順利匯川技術公司產投已投資機器人上使用的六維力傳感器公司請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責
19、聲明14目錄目錄u六維力矩傳感器有望成為人形機器人標配六維力矩傳感器有望成為人形機器人標配u六維力矩傳感器制造流程拆解:結構及原材料六維力矩傳感器制造流程拆解:結構及原材料u行業評級行業評級及投資建議及投資建議u風險提示風險提示請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明15六維力矩傳感器需要精密的結構設計六維力矩傳感器需要精密的結構設計圖表:圖表:一種六維力矩傳感器的結構組成一種六維力矩傳感器的結構組成資料來源:Six-Axis Force/Torque Fingertip Sensor for an Anthropomorphic Robot Hand,國海證券研究所 應變片式六維力矩傳感器是
20、市場主流,通常由以下幾個核心部分組成:彈性體、應變片、彈性體、應變片、PCB板、外殼與接口板、外殼與接口。六維力矩傳感器需要精密的結構設計精密的結構設計,具體包括彈性體結構設計和應變片粘貼位置。六維力矩傳感器利用彈性體來感知作用在裝置上的力/力矩,所以對于彈性體的優化設計彈性體的優化設計(材料、結構尺寸等)直接關系傳感器的性能。同時,由于六維力傳感器彈性體尺寸較小,貼片位置有限,應變片的粘貼位置應變片的粘貼位置也會對傳感器的精度產生影響。彈性體硅應變片和PCB板請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明16原材料在六維力矩傳感器成本端占比最高原材料在六維力矩傳感器成本端占比最高圖表:六維力矩傳感
21、器制造流程圖表:六維力矩傳感器制造流程資料來源:柯力傳感公司公告,國海證券研究所 六維力矩傳感器制造流程復雜制造流程復雜,可分為選料、貼片、溫漂和零漂的控制、標定等四大環節,需要經過彈性體加工、貼片、焊線、封膠、標定等多道工序才能包裝出貨。六維力矩傳感器的原材料費用在其成本端占比最高六維力矩傳感器的原材料費用在其成本端占比最高。據柯力傳感2023年年度報告,六維力矩傳感器的成本結構拆分中,原材料端占比最高,達73.62%;其次是在貼片等環節需要的人工費用,占比達14.11%。圖表:圖表:六維力矩傳感器成本結構六維力矩傳感器成本結構分析分析資料來源:柯力傳感公司公告,國海證券研究所(注:數據為2
22、023年年度報告發布)請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明17圖表:一種彈性體結構示意圖圖表:一種彈性體結構示意圖資料來源:電容式小型六維力傳感器、優化設計及六維力解耦方法張旻等,國海證券研究所彈性體彈性體 彈性體的結構包括彈性梁、柔性板簧和受載圓臺彈性梁、柔性板簧和受載圓臺;其中彈性梁和柔性板構成T型結構,用于承受力的作用,位于中心的受載圓臺通過柔性板簧連接彈性梁,用于傳遞力矩。當傳感器受到外力時,彈性體的形變帶動上電極板產生位移,從而引起六組平行平板電容的極板間距發生變化,進而將六維力的信息轉化為六個電容信號輸出。柔性板簧彈性梁受載圓臺圖表:圖表:x/y/z軸向形變信號傳導示意圖軸向形
23、變信號傳導示意圖資料來源:電容式小型六維力傳感器、優化設計及六維力解耦方法張旻等請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明18彈性體材料及彈性體材料及表面處理工藝表面處理工藝 彈性體的材料一般為鋁合金、合金鋼材料一般為鋁合金、合金鋼等,需經過陽極化、電解拋光、噴砂陽極化、電解拋光、噴砂等其中一種表面處理。圖表:彈性體表面處理工藝及部分所需材料圖表:彈性體表面處理工藝及部分所需材料資料來源:坤維科技官網,百度愛采購,速加網,金屬材料科學與技術,國海證券研究所表面處理工藝表面處理工藝工藝流程工藝流程所需材料所需材料陽極化在電解質溶液中,通過電化學處理的方法,在金屬陽極表面生成具有耐蝕、耐磨以及其他功
24、能的轉化膜層的工藝過程。電解質溶液:鉻酸、磷酸、草酸、硫酸等電解拋光將待拋光的不銹鋼工件作為陽極置于電解槽中,并將不溶性金屬作為陰極,兩者相距一定距離浸入電解液中,通電進行電解拋光。電解液:硫酸、磷酸、鉻酐等噴砂利用壓縮空氣或高壓水流將磨料加速,并通過噴嘴噴射到工件表面;磨料在高速沖擊下,與工件表面產生摩擦和撞擊,從而達到清潔、拋光和粗化表面的目的。噴料:石英砂SiO2、金剛砂SiC、玻璃珠、鋼丸等請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明19應變片應變片 應變片是一種對外應變敏感的材料。將應變片固定在受力部位,當外界力作用在物體上時,物體在該方向上會發生應變。應變片內的電阻片用以測量應變片上的
25、應變變化,從而實現對壓力的準確測量。金屬應變片通常由高純度的金屬如銅、鎳或康銅合金銅、鎳或康銅合金制成,利用金屬的泊松效應進行測量。硅應變片是利用硅片硅片的應變效應實現測量的一種應變片,相比于金屬應變片,硅應變片在穩定性、信噪比以及動態特性方面優于金屬應變片,但硅應變片成本較高。圖表:不同應變片六維力矩傳感器性能比較圖表:不同應變片六維力矩傳感器性能比較資料來源:Leaderobot公眾號請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明20一種一種MEMS硅應變片加工過程硅應變片加工過程 硅應變片硅應變片具有高信噪比、高穩定性、優秀的動態特性等優點,在使用玻璃微熔等先進貼片工藝的條件下,硅應變片能適用
26、于大規模的工業化生產。硅應變片涉及精密的加工過程,其中包含拋光、光刻及刻蝕、化學氣相沉積、化學機械拋光拋光、光刻及刻蝕、化學氣相沉積、化學機械拋光CMP等步驟。圖表:一種圖表:一種MEMS硅應變片的加工過程硅應變片的加工過程資料來源:一種MEMS硅應變片及其加工方法陳君杰等,國海證券研究所將N型硅片切磨并實現雙面拋光拋光,在硅片的上表面光刻及刻蝕光刻及刻蝕構成四個阻值系統的P型電阻,并使四個P型電阻連接組成惠斯通電橋。將處理后的硅片放置在制程反應室中并加熱至500600,將含硅氣體含硅氣體和氨氣氨氣流入該制程反應室,采用化學氣相沉積法化學氣相沉積法在硅片的表面生成一層2050nm氮化硅保護層氮
27、化硅保護層。采用化學機械拋光工藝化學機械拋光工藝將硅片進行打磨,并將硅片厚度腐蝕、打磨到1050m。請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明21圖表:不同尺寸半導體硅片價格及用途圖表:不同尺寸半導體硅片價格及用途資料來源:各公司公告,國海證券研究所(注:數據來源均為2023年年度報告發布)圖表:半導體硅片尺寸發展歷程圖表:半導體硅片尺寸發展歷程資料來源:半導體行業觀察,國海證券研究所硅片硅片 硅應變片所使用的硅片是電子級單晶電子級單晶N型硅片型硅片(也可用SOI硅片硅片)。相比于太陽能級的單晶硅片,電子級單晶硅片純度要求更高,電子級單晶硅片純度要求更高,一般要求純度在99.999%以上。自20
28、02年左右以來,大多數新工廠都使用 12 英寸晶圓(300 毫米)。硅片尺寸越大,將來在制成的每塊晶圓上就能切割出更多的芯片,單位芯片的成本也就更低。企業企業硅片尺寸硅片尺寸價格(元價格(元/片)片)用途用途滬硅產業12英寸470芯片、傳感器、功率器件等8英寸及以下413立昂微折合6英寸193邏輯電路、功率器件等中晶科技/8.75半導體功率芯片及器件19601960s s19701970s s19801980s s19901990s s20002000s s6英寸(150mm)1英寸(25.4mm)8英寸(200mm)12英寸(英寸(300mm)2英寸(50.8mm)3英寸(76.2mm)4英
29、寸(100mm)請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明22圖表:不同刻蝕技術對比圖表:不同刻蝕技術對比資料來源:鐵氟龍管小姐姐,國海證券研究所圖表:干法刻蝕工藝流程圖表:干法刻蝕工藝流程示意圖示意圖資料來源:水晶光電公眾號刻蝕刻蝕 刻蝕刻蝕是指按照掩模圖形或設計要求對半導體襯底表面或表面覆蓋薄膜進行選擇性腐蝕或剝離的技術??涛g的機制機制,包含反應物接近、生成物離開的擴散效應,以及化學反應兩部分;按發生順序可概分為反應物接近表面、表面氧化、表面反應、生成物離開表面等過程??涛g工藝可分為濕法刻蝕濕法刻蝕和干法刻蝕干法刻蝕,其中干法刻蝕市場占比更高。濕法刻蝕會均勻地刻蝕所有方向,而干法刻蝕可以在某
30、一特定方向上進行切割,對于形貌的控制更精確,刻蝕的方法更靈活。區別區別濕法刻蝕濕法刻蝕干法刻蝕干法刻蝕刻蝕耗材液態化學溶液等離子體/反應氣體刻蝕速率各向同性各向可控適用精度1m以上微細加工適用場景較高刻蝕選擇性大面積材料去除高精度刻蝕先進半導體制造請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明23圖表:濕電子化學品圖表:濕電子化學品分類分類資料來源:2024年國?;ぎa業鏈信息手冊,國海證券研究所圖表:光刻工藝圖表:光刻工藝流程圖流程圖資料來源:半導體材料與工藝設備公眾號光刻光刻 光刻光刻就是將掩膜版上的幾何圖形轉移到涂有一層光刻膠的硅片表面的工藝過程。半導體光刻技術包括曝光、顯影、刻蝕等流程。半導
31、體光刻技術包括曝光、顯影、刻蝕等流程。光刻及后續的刻蝕過程所需材料包括光刻膠,稀釋液、顯影液、剝離液等光刻膠配套試劑,蝕刻液等功能濕電子化學品。請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明24圖表:圖表:LPCVD工藝步驟工藝步驟資料來源:江西國材科技,國海證券研究所化學氣相沉積法(化學氣相沉積法(CVD)化學氣相沉積(CVD)是一種通過氣相反應生成固體薄膜的工藝,廣泛應用于氮化硅鍍膜廣泛應用于氮化硅鍍膜。CVD工藝的核心在于控制反應氣體的流量、溫度和壓力,從而實現高質量薄膜的制備。低壓化學氣相沉積低壓化學氣相沉積(LPCVD)是一種在低壓條件下進行的CVD工藝,通常在500-900的溫度范圍內進
32、行。技術特點包括:高沉積速率高沉積速率,適合大規模工業生產;均勻性好大規模工業生產;均勻性好(低壓環境下,氣相反應物分布均勻,保證了膜層的均勻性和一致性);高純度高純度(反應氣體的純度高,生成的氮化硅薄膜純度較高,適合高要求的電子和光學應用)。1、反應氣體引入:選擇合適的反應氣體,如硅烷(硅烷(SiH)和氨氣()和氨氣(NH),并通過流量控制系統將其引入反應室。2、反應室加熱:將反應室加熱至預定溫度,通常在500-900之間,以促進反應氣體的分解和薄膜的沉積。3、氣相反應氣相反應:在低壓條件下,反應氣體在基底表面發生化學反應3SiH+4NH SiN+12H,生成氮化硅薄膜氮化硅薄膜。4、薄膜沉
33、積薄膜沉積:氮化硅薄膜在基底表面逐漸沉積,形成均勻的膜層。5、排氣和冷卻:反應完成后,排出反應室內的殘留氣體,并將基底冷卻至室溫。請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明25電子特氣電子特氣 電子氣體電子氣體(含電子大宗載氣和電子特種氣體)作為集成電路、液晶面板、LED、光纖通信、光伏等電子工業生產中不可缺少的基礎性原材料之一,被廣泛應用于薄膜、刻蝕、摻雜、氣相沉積、擴散等工藝。硅應變片的制造過程需要使用到含硅氣體、超純氨等電子特氣含硅氣體、超純氨等電子特氣;其中含硅氣體可包括硅烷、1,3,4,5,7,8六甲基四硅氮烷、正硅酸乙酯等。圖表:硅應變片制造過程中所需的電子特氣及其作用圖表:硅應變片
34、制造過程中所需的電子特氣及其作用資料來源:金宏氣體公司公告,華經產業研究院,江西國材科技,國海證券研究所電子特氣電子特氣所起作用所起作用應用領域應用領域硅烷作為提供硅組分的氣體源廣泛應用于微電子、光電子工業,用于制造太陽電池、平板顯示器、玻璃和鋼鐵鍍層正硅酸乙酯構建半導體襯底表面的二氧化硅絕緣層用于LPCVD,是第三代半導體材料和新興半導體產業中重要的前驅體材料之一超純氨作為一種提供氮組分的保護氣體廣泛地應用于光伏電池、半導體、顯示面板等,以及需要保護氣氛的其他工業和科學研究請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明26圖表:圖表:CMP 拋光在硅片制造中的應用拋光在硅片制造中的應用資料來源:華
35、海清科招股說明書圖表:圖表:CMP拋光模塊示意拋光模塊示意圖圖資料來源:華海清科招股說明書化學機械拋光化學機械拋光CMP 化學機械拋光(化學機械拋光(CMP)是集成電路(芯片)制造過程中實現晶圓表面平坦化的關鍵工藝。在硅片制造領域,半導體拋光片生產工藝流程中,在完成拉晶、硅錠加工、切片成型環節后,在拋光環節,為最終得到平整潔凈的拋光片需要通過CMP設備及工藝來實現。CMP耗材主要包括拋光液、拋光墊、調節器等,其中,拋光液和拋光墊拋光液和拋光墊是CMP工藝的核心材料。隨著半導體制程工藝的進步、芯片堆疊層數的增加,拋光步驟和CMP耗材用量也將同步增加。據每日財報網,14nm以下的邏輯芯片工藝要求拋
36、光步驟達20步以上、拋光液種類達二十種以上,7nm及以下邏輯芯片工藝要求拋光步驟達30步、拋光液種類接近30種。請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明27圖表:圖表:PCB板結構示意圖板結構示意圖資料來源:Sparkfun,東北網,國海證券研究所PCB板板 電路板,簡稱PCB(Printed Circuit Board),是電子設備的核心部分。它由絕緣材料(通常是玻纖板)作為基板,并在其上通過化學加工或機械加工布設金屬線路,用于連接和支撐各種電子元器件。電路板的核心功能在于實現電信號的傳遞和分配電路板的核心功能在于實現電信號的傳遞和分配,將電源和控制信號送至各個電子元器件。其工作原理可以理解
37、為:通過導電銅箔和不同的電路路徑,將各種電子元件連接起來,從而實現電流的流動和信號的傳遞。一般來說,PCB板的基本組成部分包括基材基本組成部分包括基材、導電層、阻焊層、字符標識等導電層、阻焊層、字符標識等幾個部分?;幕模和ǔJ褂貌AЮw維增強的環氧樹脂或酚醛樹脂紙板(如FR-4),基材為電路板提供了機械支撐導電層導電層:使用銅箔作為導電材料,在電路板/覆銅板上形成各種電路路徑,用于電信號的傳輸阻焊層阻焊層:為了避免銅箔導電層發生短路,電路板表面會覆蓋一層綠色的阻焊層,起到保護和絕緣的作用請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明28覆銅板覆銅板 覆銅板是覆銅板是PCB板產業鏈的核心。板產業鏈的
38、核心。據華經產業研究院,覆銅板全稱為覆銅箔層壓板(CCL),是將電子玻纖布或其它增強材料浸以樹脂,一面或雙面覆以銅箔并經熱壓而制成的一種板狀材料,占PCB成本的30%-70%。覆銅板可劃分為剛性覆銅板剛性覆銅板和撓性覆銅板。細分全球覆銅板品類結構而言,全球覆銅板需求和規模以剛性覆銅板為主,細分品類來看FR-4(玻璃纖維環氧樹脂覆銅板耐燃等級代號)占比最高。紙基覆銅板以紙質材料為增強材料,酚醛樹脂酚醛樹脂為粘合劑,生產成本較低,通常應用于性能要求較低的電子產品中;FR-4以玻璃纖維布玻璃纖維布為增強材料,環氧樹脂環氧樹脂為粘合劑,具有優異的耐熱性、機械強度和電氣性能。圖表:有粘合劑圖表:有粘合劑
39、單面覆銅板結構示意圖單面覆銅板結構示意圖資料來源:愛彼電路官網,杭州先略,國海證券研究所基板基板:高分子合成樹脂(酚醛樹脂、環氧樹脂、聚四氟乙烯等)和增強材料組成的絕緣層壓板可以作為覆銅板的基板。粘合劑粘合劑:銅箔能否牢固地覆在基板上的重要因素,使用材料包括酚醛樹脂、環氧樹脂等。銅箔銅箔:制造覆銅板的關鍵材料,銅箔越薄,越容易蝕刻和鉆孔,特別適合于制造線路復雜的高密度的印制板。請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明29目錄目錄u六維力矩傳感器有望成為人形機器人標配六維力矩傳感器有望成為人形機器人標配u六維力矩傳感器制造流程拆解:結構及原材料六維力矩傳感器制造流程拆解:結構及原材料u行業評級行
40、業評級及投資建議及投資建議u風險提示風險提示請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明30行業評級及行業評級及投資建議投資建議圖表:六維力矩傳感器材料相關標的圖表:六維力矩傳感器材料相關標的資料來源:各公司公告,互動易,國海證券研究所對應結構對應結構相關流程相關流程相關材料相關材料相關標的相關標的彈性體本體制造鋁合金、合金鋼南山鋁業、中信特鋼陽極化/電解拋光磷酸、硫酸、鉻酐云天化、興發集團、云圖控股、振華股份硅應變片硅片制造半導體硅片滬硅產業、立昂微、中晶科技刻蝕蝕刻液江化微、格林達光刻光刻膠及配套試劑彤程新材、晶瑞電材、南大廣電化學氣相沉積硅烷、超純氨硅烷科技、金宏氣體、華特氣體拋光墊、拋光液
41、鼎龍股份、安集科技化學機械拋光PCB板環氧樹脂中化國際、宏昌電子、東材科技基材制備圣泉集團、興業股份酚醛樹脂中國巨石、中材科技、宏和科技、長海股份電子級玻璃纖維聚四氟乙烯PTFE巨化股份、東岳集團、永和股份、肯特股份電解銅箔諾德股份、嘉元科技、中一科技覆銅板制造 作為人形機器人上的重要應用,六維力矩傳感器及其原材料有望隨著人形機器人大規模量產實現同步放量??紤]到六維力矩傳感器及其原材料放量對化工行業的帶動效應,維持基礎化工行業“推薦”評級。請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明31目錄目錄u六維力矩傳感器有望成為人形機器人標配六維力矩傳感器有望成為人形機器人標配u六維力矩傳感器制造流程拆解:
42、結構及原材料六維力矩傳感器制造流程拆解:結構及原材料u行業評級及投資建議行業評級及投資建議u風險提示風險提示請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明32風險提示風險提示u 六維力矩傳感器在人形機器人的應用不及預期:六維力矩傳感器在人形機器人的應用不及預期:目前六維力矩傳感器的價格昂貴,人形機器人采用后將導致高昂的成本,人形機器人廠商或選擇另外的傳感器技術路線,存在應用不及預期的風險。u 人形機器人產量和需求增長不及預期人形機器人產量和需求增長不及預期:人形機器人制作工藝復雜,制造成本高,擁有眾多技術難點,量產仍需時間驗證,存在產量和需求增長不及預期的風險。u 六維力矩傳感器成本控制不及預期:六
43、維力矩傳感器成本控制不及預期:六維力矩傳感器高價格可能影響其在下游應用的推廣。u 原材料價格波動風險:原材料價格波動風險:原材料價格增長會造成生產成本增加,從而影響六維力矩傳感器的價格。u 重點關注公司業績不及預期:重點關注公司業績不及預期:若重點關注公司業績下滑、不及預期,相關業務規劃推進可能受到影響。請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明33研究小組介紹研究小組介紹李永磊,董伯駿,本報告中的分析師均具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并注冊為證券分析師,以勤勉的職業態度,獨立,客觀的出具本報告。本報告清晰準確的反映了分析師本人的研究觀點。分析師本人不曾因,不因,也將不會因本報告中
44、的具體推薦意見或觀點而直接或間接收取到任何形式的補償。分析分析師承師承諾諾行業投資評級行業投資評級國海證券投資評級標準國海證券投資評級標準推薦:行業基本面向好,行業指數領先滬深300指數;中性:行業基本面穩定,行業指數跟隨滬深300指數;回避:行業基本面向淡,行業指數落后滬深300指數。股票投資評級股票投資評級買入:相對滬深300 指數漲幅20%以上;增持:相對滬深300 指數漲幅介于10%20%之間;中性:相對滬深300 指數漲幅介于-10%10%之間;賣出:相對滬深300 指數跌幅10%以上?;ば〗M介紹化工小組介紹李永磊,研究所副所長,化工行業首席分析師,天津大學應用化學碩士。7年化工實
45、業工作經驗,9年化工行業研究經驗。董伯駿,研究所所長助理,化工聯席首席分析師,清華大學化工系碩士、學士。2年上市公司資本運作經驗,6年半化工行業研究經驗。曾子華,化工行業研究助理,新加坡國立大學金融工程碩士,北京大學化學本科。陳云,化工行業分析師,香港科技大學工程企業管理碩士,2年化工行業研究經驗,3年數據分析經驗。楊麗蓉,化工行業分析師,浙江大學金融碩士、化學工程與工藝本科,2年化工行業研究經驗。李娟廷,化工行業分析師,對外經濟貿易大學金融學碩士,北京理工大學應用化學本科。李振方,化工行業分析師,天津大學化學工程碩士,2年行業研究經驗。仲逸涵,化工行業研究助理,南開大學金融學碩士,天津大學應
46、用化學本科。于暢,化工行業研究助理,華威大學&香港理工大學工程商業管理碩士,哈爾濱工業大學本科。請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明34免責聲明和風險提示免責聲明和風險提示免責聲明免責聲明本報告的風險等級定級為R3,僅供符合國海證券股份有限公司(簡稱“本公司”)投資者適當性管理要求的客戶(簡稱“客戶”)使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶??蛻艏?或投資者應當認識到有關本報告的短信提示、電話推薦等只是研究觀點的簡要溝通,需以本公司的完整報告為準,本公司接受客戶的后續問詢。本公司具有中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格。本報告中的信息均來源于公開資料及合法獲得的相關內部外部報告資料
47、,本公司對這些信息的準確性及完整性不作任何保證,不保證其中的信息已做最新變更,也不保證相關的建議不會發生任何變更。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可能會波動。在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。報告中的內容和意見僅供參考,在任何情況下,本報告中所表達的意見并不構成對所述證券買賣的出價和征價。本公司及其本公司員工對使用本報告及其內容所引發的任何直接或間接損失概不負責。本公司或關聯機構可能會持有報告中所提到的公司所發行的證券頭寸并進行交易,還可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行、財務顧問或
48、者金融產品等服務。本公司在知曉范圍內依法合規地履行披露義務。市場有風險,投資需謹慎。投資者不應將本報告為作出投資決策的唯一參考因素,亦不應認為本報告可以取代自己的判斷。在決定投資前,如有需要,投資者務必向本公司或其他專業人士咨詢并謹慎決策。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議。投資者務必注意,其據此做出的任何投資決策與本公司、本公司員工或者關聯機構無關。若本公司以外的其他機構(以下簡稱“該機構”)發送本報告,則由該機構獨自為此發送行為負責。通過此途徑獲得本報告的投資者應自行聯系該機構以要求獲悉更詳細信息。本報告不構成本公司向該機構之客戶提供的投資建議。任何形式的
49、分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。本公司、本公司員工或者關聯機構亦不為該機構之客戶因使用本報告或報告所載內容引起的任何損失承擔任何責任。風險提示風險提示本報告版權歸國海證券所有。未經本公司的明確書面特別授權或協議約定,除法律規定的情況外,任何人不得對本報告的任何內容進行發布、復制、編輯、改編、轉載、播放、展示或以其他任何方式非法使用本報告的部分或者全部內容,否則均構成對本公司版權的侵害,本公司有權依法追究其法律責任。鄭重聲明鄭重聲明心懷家國,洞悉四海國海研究深圳國海研究深圳深圳市福田區竹子林四路光大銀行大廈28F郵編:518041電話:0755-83706353國海研究上海國海研究上海上海市黃浦區綠地外灘中心C1棟國海證券大廈郵編:200023電話:021-61981300國海研究北京國海研究北京北京市海淀區西直門外大街168號騰達大廈25F郵編:100044電話:010-88576597國海證券研究所化工研究團隊國海證券研究所化工研究團隊