【研報】基礎化工行業半導體材料專題報告：市場空間巨大國產替代大有所為-20200109[23頁].pdf

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1、 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 行業行業研究研究 Page 1 證券研究報告證券研究報告深度報告深度報告 基礎化工基礎化工 半導體半導體材料材料專題報告專題報告 超配超配 （維持評級） 2020 年年 01 月月 09 日日 一年該行業與一年該行業與上證綜指上證綜指走勢比較走勢比較 行業專題行業專題 市場空間巨大， 國產替代大有所為市場空間巨大， 國產替代大有所為 半導體材料各環節都有國內企業參與供應半導體材料各環節都有國內企業參與供應 我們對半導體材料產業鏈進行了全面的梳理，并整理了國內半導體材料 產業鏈投資圖譜。我們將半導體材料按照晶圓片的制造流程分

2、為基體材 料、制造材料、封裝材料三大部分，國內企業基本上參與了半導體材料 產業鏈上各環節的供應。 全球半導體材料市場規模巨大，但基本由外企主導全球半導體材料市場規模巨大，但基本由外企主導 2018年全球半導體產業規模達4373億美元， 其中半導體材料規模達519 億美元，大陸地區半導體產業規模達 1220 億美元， 其中半導體材料規模 達 84.4 億元。大陸地區半導體產業占全球總量的 28%，半導體材料占全 球總量的 16%。歐美、日韓和臺灣等地區的半導體產業發展較早，全球 半導體材料仍主要由海外企業所主導，國內企業目前還處于起步階段， 參與產業鏈的程度普遍較低。 乘國產化之風，半導體材料進

3、口替代成必然趨勢乘國產化之風，半導體材料進口替代成必然趨勢 目前全球半導體制造業正處于向大陸地區轉移的歷史大變革當中，國內 半導體材料產業面臨巨大的歷史機遇。目前我國半導體材料的國產化率 僅約 20%，未來國內半導體材料市場需求隨晶圓制造產能的持續擴張仍 有較大的規模增長。參考鋰電池材料為例，在政策推動下國內動力鋰電 池需求急速增長， 巨量市場需求引導下，鋰電池四大材料在 2017 年就基 本實現國產化替代。我們看好在巨大的半導體市場需求刺激下，國內半 導體材料順利完成進口替代將成必然趨勢。 風險提示風險提示 1、 國產半導體自主可控難度超出預期， 導致半導體材料國產化進程緩慢； 2、貿易戰加

4、劇導致產業鏈核心受制于人，產業發展受阻，國內半導體產 業市場規模增速低于預期； 3、宏觀經濟政策波動，國家對半導體產業鏈的政策支持力度下降。 重點公司盈利預測及投資評級重點公司盈利預測及投資評級 公司公司 公司公司 投資投資 昨收盤昨收盤 總市值總市值 EPS PE 代碼代碼 名稱名稱 評級評級 （元）（元） （百萬元）（百萬元） 2019E 2020E 2019E 2020E 600703 三安光電 增持 19.04 77,645 0.39 0.52 48.8 36.6 002916 深南電路 買入 148.71 50,413 3.74 5.14 39.8 28.9 資料來源：Wind、國信

5、證券經濟研究所預測 相關研究報告：相關研究報告： 半導體行業專題報告：保持戰略定力，著眼 長期產業制高點 2019-12-24 證券分析師：龔誠證券分析師：龔誠 電話： 010-88005306 E-MAIL： 證券投資咨詢執業資格證書編碼：S0980519040001 證券分析師：唐泓翼證券分析師：唐泓翼 電話： 021-60875135 E-MAIL： 證券投資咨詢執業資格證書編碼：S0980516080001 證券分析師：歐陽仕華證券分析師：歐陽仕華 電話： 0755-81981821 E-MAIL： 證券投資咨詢執業資格證書編碼：S0980517080002 獨立性聲明：獨立性聲明：

6、作者保證報告所采用的數據均來自合規渠 道，分析邏輯基于本人的職業理解，通過合 理判斷并得出結論，力求客觀、公正，其結 論不受其它任何第三方的授意、影響，特此 聲明 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 J/19M/19M/19J/19S/19N/19 上證綜指基礎化工 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 2 投資摘要投資摘要 關鍵結論與投資建議關鍵結論與投資建議 我們對半導體材料產業鏈進行了全面的梳理我們對半導體材料產業鏈進行了全面的梳理，將半導體材料按照晶圓片的制造 流程分為基體材料、制造材料、封裝材料三大部分，國內企業基本上參與了半 導體材料產業鏈上各環節的供應。我們對

7、每一種材料的相關上市公司都進行了 盤點，并整理了國內半導體材料產業鏈投資圖譜。 2018 年全球半導體材料銷售額達到 519 億美元，大陸地區銷售額銷售額達 84 億美元，其中國產材料占比僅為 20%，在全球硅晶圓制造產業向大陸轉移的歷 史浪潮之下，半導體材料進口替代將成為必然趨勢，國內半導體材料企業未來 成長空間巨大。 核心假設或邏輯核心假設或邏輯 第一，全球半導體產業市場規模巨大，半導體材料大有可為。2018 年全球半導 體市場規模為 4373 億美元，其中半導體材料規模達 519 億美元。目前全球半 導體制造業正處于向大陸地區轉移的歷史大變革當中，國內半導體材料產業面 臨巨大的歷史機遇。

8、 第二，目前半導體材料市場由外企主導，國產化率有較大的提升空間。2018 年 國內半導體材料銷售額達 84 億美元，其中國產材料占比僅 20%左右，隨著國 內半導體產業規模的持續擴張，對材料需求量相應增長，國內半導體材料供應 商有更多機會進入下游客戶供應鏈。 第三，在巨大市場需求的引導之下，國產化替代是必然結果。以鋰電池材料為 例，在政策持續刺激之下，動力鋰電池需求集中爆發，迅速增長的市場規模吸 引大量資金進入到鋰電池材料行業。國內在 2017 年就基本完成鋰電池四大材 料的國產化替代進程，并且參與到全球產業鏈的競爭市場當中。 與市場預期不同之處與市場預期不同之處 目前我國半導體材料的國產化率

9、約為 20%，如果 5 年后國內半導體材料能基本 實現國產化（參照鋰電池材料的國產化進程） ，再考慮到國內半導體材料整體市 場規模在 5 年后至少增長 50%，那么 5 年左右的時間里國內半導體企業的整體 銷售額將擴大到目前的 7-8 倍。目前國內半導體材料的市場份額較為分散，未 來市場份額必然會集中到少數幾個龍頭公司。我們認為國內半導體材料行業必我們認為國內半導體材料行業必 然會出現幾個在然會出現幾個在 5 年內連續保持高速成長的企業年內連續保持高速成長的企業，緊緊跟隨半導體產業鏈國產 化的趨勢，營業規模擴張的空間在 10 倍以上。 股價變化的催化因素股價變化的催化因素 1、國家產業政策持續

10、加碼； 2、集成電路大基金二期投資加速推進； 3、下游企業擴大國產半導體供應鏈采購比例。 核心假設或邏核心假設或邏輯的主要風險輯的主要風險 1、國產半導體自主可控難度超出預期，導致半導體材料國產化進程緩慢； 2、貿易戰加劇導致產業鏈核心受制于人，產業發展受阻，國內半導體產業市場規 模增速低于預期； 3、宏觀經濟政策波動，國家對半導體產業鏈的政策支持力度下降。 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 3 內容目錄內容目錄 國內半導體材料產業鏈全面盤點國內半導體材料產業鏈全面盤點 . 6 各個環節的材料基本都有國內企業參與供應各個環節的材料基本都有國內企業參與供應 . 7 基體材料 . 7

11、制造材料 . 7 封裝材料 .11 全球半導體市場巨大，材料產業由外企主導全球半導體市場巨大，材料產業由外企主導 . 16 乘國產化之風，半導體材料進口替代成必然趨勢乘國產化之風，半導體材料進口替代成必然趨勢 . 18 風險提示：風險提示： . 21 分析師承諾分析師承諾 . 22 風險提示風險提示 . 22 證券投資咨詢業務的說明證券投資咨詢業務的說明 . 22 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 4 圖圖表表目錄目錄 圖圖 1：國內半導體材料產業鏈投資圖譜：國內半導體材料產業鏈投資圖譜 . 5 圖圖 2：半導體材料處于整個產業鏈的上游環節：半導體材料處于整個產業鏈的上游環節 .

12、6 圖圖 3：半導體芯片制造過程示意圖：半導體芯片制造過程示意圖 . 6 圖圖 4：半導體拋光原理示意圖：半導體拋光原理示意圖 . 8 圖圖 5：芯片粘結材料的示意圖（以封裝錫球為例）：芯片粘結材料的示意圖（以封裝錫球為例） . 12 圖圖 6：Al2O3 電子陶瓷封裝材料舉例電子陶瓷封裝材料舉例 . 12 圖圖 7：封裝基板圖例（：封裝基板圖例（CSP 系列）系列） . 13 圖圖 8：鍵合絲的圖例（金鍵合絲）：鍵合絲的圖例（金鍵合絲） . 14 圖圖 9：鍵合絲的焊線圖：鍵合絲的焊線圖 . 14 圖圖 10：引線框架圖例（：引線框架圖例（MSOP 系列）系列） . 15 圖圖 11：半導：

13、半導體晶圓中兩種典型切割方式體晶圓中兩種典型切割方式 . 15 圖圖 12：2013-2018 年全球半導體材料銷售額（單位：億美元， ）年全球半導體材料銷售額（單位：億美元， ） . 16 圖圖 13：2018 年全球半導體材料銷售額及區域占比情況（單位：億美元，年全球半導體材料銷售額及區域占比情況（單位：億美元，%） . 16 圖圖 14：1998-2019 年全球晶圓產能增量情況（折算成年全球晶圓產能增量情況（折算成 8 英寸晶圓，單位：百萬片英寸晶圓，單位：百萬片/年）年） . 17 圖圖 15：2018 年全球半導體銷售規模具體占比（單位：年全球半導體銷售規模具體占比（單位：%） .

14、 17 圖圖 16：全球和中國半導體市場規模對比：全球和中國半導體市場規模對比 . 18 圖圖 17：2012-2018 年國內半導體材料市場規模（單位：億元）年國內半導體材料市場規模（單位：億元） . 19 圖圖 18：2017 年國內四大動力鋰電池材料國產化率（單位：年國內四大動力鋰電池材料國產化率（單位：%） . 20 表表 1：濕電子化學品中常用的高純試劑：濕電子化學品中常用的高純試劑 . 9 表表 2：半導體制備過程中常用的高純電子特氣：半導體制備過程中常用的高純電子特氣 . 10 表表 3：半導體材料產業鏈重點公司基本情況：半導體材料產業鏈重點公司基本情況 . 20 全球視野全球視

15、野 本土智慧本土智慧 Page 5 圖圖 1：國內半導體材料產業鏈投資圖譜：國內半導體材料產業鏈投資圖譜 資料來源：國信證券經濟研究所整理 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 6 國內半導體材料產業鏈全面盤點國內半導體材料產業鏈全面盤點 半導體產業鏈可以大致分為設備、材料、設計等上游環節、中游晶圓制造，以及下 游封裝測試等三個主要環節。半導體材料是產業鏈上游環節中非常重要的一環， 在芯片的生產制造中起到關鍵性的作用。根據半導體芯片制造過程，一般可以 把半導體材料分為基體、制造、封裝等三大材料，其中基體材料主要是用來制 造硅晶圓半導體或者化合物半導體，制造材料則主要是將硅晶圓或者化合物

16、半 導體加工成芯片的過程中所需的各類材料，封裝材料則是將制得的芯片封裝切 割過程中所用到的材料。 圖圖 2：半導體材料處于整個產業鏈的上游環節：半導體材料處于整個產業鏈的上游環節 資料來源：國信證券經濟研究所整理 圖圖 3：半導體芯片制造過程示意圖：半導體芯片制造過程示意圖 資料來源: Wikipedia、百度圖片、國信證券經濟研究所整理 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 7 各個環節各個環節的材料的材料基本都有國內企業參與供應基本都有國內企業參與供應 基體材料基體材料 根據芯片材質不同，分為硅晶圓片和化合物半導體，其中硅晶圓片的使用范圍 最廣，是集成電路 IC 制造過程中最為重要

17、的原材料。硅晶圓片全部采用單晶硅 片，對硅料的純度要求較高，一般要求硅片純度在 99.9999999%（9N）以上， 遠高于光伏級硅片純度。先從硅料制備單晶硅柱，切割后得到單晶硅片，一般 可以按照尺寸不同分為 6-18 英寸，目前主流的尺寸是 8 英寸（200mm）和 12 英寸（300mm） ，18 英寸（450mm）預計至少要到 2020 年之后才會逐漸增加 市場占比。全球龍頭企業主要是信越化工、SUMCO、環球晶圓、Silitronic、LG 等企業。 圖圖 4：硅晶圓片示意圖硅晶圓片示意圖 資料來源: Wikipedia，國信證券經濟研究所整理 相關上市公司主要有：相關上市公司主要有：

18、上海新陽上海新陽、晶盛電機、中環股份、保利協鑫（港股）、晶盛電機、中環股份、保利協鑫（港股） 化合物半導體化合物半導體主要指砷化鎵 （GaAs） 、 氮化鎵 （GaN） 和碳化硅 （SiC） 等第二、 第三代半導體，相比第一代單質半導體（如硅（Si） 、鍺(Ge）等所形成的半導 體） ，在高頻性能、高溫性能方面優異很多。三大化合物半導體材料中，GaAs 占大頭，主要用在通訊領域，全球市場容量接近百億美元；GaN 的大功率和高 頻性能更出色，主要應用于軍事領域，目前市場容量不到 10 億美元，隨著成本 下降有望迎來廣泛應用；SiC 主要作為高功率半導體材料，通常應用于汽車以 及工業電力電子，在大

19、功率轉換領域應用較為廣泛。 相關相關公司主要有：三安光電、公司主要有：三安光電、海威華芯海威華芯 制造材料制造材料 拋光材料拋光材料 半導體中的拋光材料一般是指 CMP 化學機械拋光（Chemical Mechanical Polishing）過程中用到的材料，CMP 拋光是實現晶圓全局均勻平坦化的關鍵工 藝。CMP 拋光的原理是是在一定壓力下及拋光漿料存在下，被拋光工件相對于 拋光墊做相對運動， 借助于納米粒子的研磨作用與氧 化劑的腐蝕作用之間的有 機結合，在被研磨的工件表面形成光潔表面。 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 8 圖圖 5：半導體拋光原理示意圖半導體拋光原理示意圖

20、資料來源:eeworld，國信證券經濟研究所整理 拋光材料一般可以分為拋光墊、拋光液、調節器和清潔劑，其中前二者最為關 鍵。拋光墊的材料一般是聚氨酯或者是聚酯中加入飽和的聚氨酯，拋光液一般 是由超細固體粒子研磨劑（如納米級二氧化硅、氧化鋁粒子等） 、表面活性劑、 穩定劑、氧化劑等組成。 根據SEMI和IC Mtia數據， 2016年全球拋光材料的市場規模大約16.1億美元， 其中國內市場規模約 23 億元。 全球拋光墊市場幾乎被陶氏壟斷， 拋光液市場則 主要由日本的 Fujimi 和 Hinomoto Kenmazai，美國的卡博特、杜邦、Rodel、 EKA，韓國的 ACE 等企業占領絕大多

21、數市場份額。 相關上市公司主要有：相關上市公司主要有：鼎龍股份鼎龍股份（拋光墊）（拋光墊） 、安集科技安集科技（拋光液）（拋光液） 掩膜版掩膜版 掩膜版通常也被稱為光罩、光掩膜、光刻掩膜版，是半導體芯片光刻過程中的 設計圖形的載體，通過光刻和刻蝕，實現圖形到硅晶圓片上的轉移。掩膜版通 常根據需求不同， 選擇不同的玻璃基板， 一般是選擇低熱膨脹系數、 低鈉含量、 高化學穩定性及高光穿透性等性能的石英玻璃為主流， 在上面鍍厚約 100nm 的 不透光鉻膜和厚約 20nm 的氧化鉻來減少光反射。 根據 SEMI 和 IC Mtia 數據， 2018 年全球半導體掩膜版的市場規模大約 33.2 億 美

22、元，其中國內市場規模約 59.5 億元。全球生產掩膜版的企業主要是日本的 TOPAN、大日本印刷、HOYA、SK 電子，美國的 Photronic 等。 相關上市公司主要有：相關上市公司主要有：菲利華菲利華、石英股份、清溢光電、石英股份、清溢光電 濕電子化學品濕電子化學品 濕電子化學品，也通常被稱為超凈高純試劑，是指用在半導體制造過程中的各 種高純化學試劑。按照用途可以被分為通用化學品和功能性化學品，其中通用 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 9 化學品一般是指高純度的純化學溶劑，例如高純的去離子水、氫氟酸、硫酸、 磷酸、硝酸等較為常見的試劑。在制造晶圓的過程中，主要使用高純化學溶

23、劑 去清洗顆粒、有機殘留物、金屬離子、自然氧化層等污染物。功能性化學品是 指通過復配手段達到特殊功能、 滿足制造過程中特殊工藝需求的配方類化學品， 例如顯影液、剝離液、清洗液、刻蝕液等，經常使用在刻蝕、濺射等工藝環節。 表表 1：濕電子化學品中常用的高純試劑：濕電子化學品中常用的高純試劑 常用高純試劑常用高純試劑 化學式化學式 用途用途 酸 氫氟酸 HF 刻蝕二氧化硅，以及清洗石英器皿 鹽酸 HCl 濕法清洗化學品，2 號標準清洗液的一部分，用來去除硅中的重金屬元素 硫酸 H2SO4 Piranha 溶液（H2SO4：H2O2 按照 7：3 配比）用來清晰硅片 緩沖氧化層刻蝕（BOE）：氫氟酸

24、和氟化銨溶液 HF 和 NH4F 刻蝕二氧化硅薄膜 磷酸 H3PO4 可是氮化硅（Si3N4） 硝酸 HNO3 用 HF 和 HNO3 的混合溶液來可是磷硅酸鹽玻璃（PSG） 堿 氫氧化鈉 NaOH 濕法刻蝕 氫氧化銨 NH4OH 清洗劑 氫氧化鉀 KOH 正極光刻膠顯影劑 氫氧化四甲基銨 TMAH 正極光刻膠顯影劑 溶劑 去離子水 DI Water 用于漂洗硅片和稀釋清洗劑 異丙醇 IPA 通用的清洗劑 三氯乙烯 TCE 用于硅片和一般的清洗溶劑 丙酮 Acetone 通用的清洗劑（強于 IPA） 二甲苯 Xylene 強清洗劑，也可以用來去除硅片邊緣光刻膠 資料來源:半導體制造技術，國信證

25、券經濟研究所整理 根據 SEMI 和 IC Mtia 數據， 2016 年全球濕電子化學品的市場規模大約 11.1 億 美元，其中國內市場規模約 14 億元。全球市場主要由歐美和日本企業主導，其 中德國的巴斯夫和HenKel、 美國的Ashland、 APM、 霍尼韋爾、 ATMI、 Airproducts、 日本的住友化學、宇部興產、和光純藥、長瀨產業、三菱化學等公司。 相關上市公司主要有：相關上市公司主要有：多氟多多氟多、晶瑞股份、晶瑞股份、巨化股份巨化股份、嘉化能源、濱化股份、嘉化能源、濱化股份、 三美股份、三美股份、江化微江化微、澄星股份、光華科技、興發集團、澄星股份、光華科技、興發集

26、團 電子特氣電子特氣 電子特氣是指在半導體芯片制備過程中需要使用到的各種特種氣體，按照氣體 的化學成分可以分為通用氣體和特種氣體。 另外按照用途也可以分為摻雜氣體、 外延用氣體、離子注入氣、發光二極管用氣、刻蝕用氣、化學氣相沉積氣和平 衡氣。與高純試劑類似，電子特氣對氣體純度的要求也極高，基本上都要求 ppt 級別以下的雜質含量。這是因為 IC 電路的尺寸已經達到納米級別，氣體中任何 微量殘存的雜質都有可能造成半導體短路或者線路損壞。 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 10 表表 2：半導體制備過程中常用的高純電子特氣：半導體制備過程中常用的高純電子特氣 常用高純電子特氣常用高純電

27、子特氣 化學式化學式 用途用途 通用氣體 惰性 氮氣 N2 排出殘留在氣體配送系統和工藝腔中的濕氣和殘余氣體。N2 有時也作為某些淀 積工藝的工藝氣體 氬氣 Ar 在硅片工藝過程中用在工藝腔體中 氦氣 He 工藝腔氣體，也用于真空室的漏氣檢查 還原性 氫氣 H2 外延層工藝的運載氣體，也用于在二氧化工藝中與 O2 反應生成水蒸氣?？傊?許多硅片制造工藝中會用到氫氣 氧化性 氧氣 O2 工藝腔氣體 特種氣體 氫化物 硅烷 SiH4 氣相沉積工藝的硅源 砷化氫 AsH3 n 型硅片離子注入的砷源 磷化氫 PH3 n 型硅片離子注入的磷源 乙硼烷 B2H6 P 型硅片離子注入的硼源 原硅酸四乙酯（

28、TEOS） Si(OC2H5)4 氣相沉積工藝的二氧化硅源 四氯化硅 SiCl4 氣相沉積工藝的硅源 二氯硅烷（DCS) SiH2Cl2 氣相沉積工藝的硅源 氟化物 三氟化氮 NF3 等離子刻蝕工藝中的氟離子源 六氟化鎢 WF6 金屬沉積工藝的鎢源 四氟甲烷 C2F4 金屬沉積工藝的氟源 四氟化碳 CF4 金屬沉積工藝的氟源 四氟化硅 SiF4 沉積、注入和刻蝕工藝中的硅和氟離子源 三氟化氯 ClF3 工藝腔體清潔氣體 酸性氣體 三氟化硼 BF3 P 型硅片離子注入的硼源 氯氣 Cl2 金屬刻蝕中所用的氯源 三氯化硼 BCl3 p 型硅片離子注入的硼源和金屬刻蝕中所用的氯源 氯化氫 HCl 工

29、藝腔體清潔氣體和去污劑 其他 氨氣 NH3 工藝氣體用來和 SiH2Cl2 反應生產沉積所用的 SiN3 笑氣（一氧化二氮） N2O 與硅反應生茶年二氧化硅的氮源 一氧化碳 CO 用在刻蝕工藝中 資料來源: 半導體制造技術，國信證券經濟研究所整理 根據SEMI和IC Mtia數據， 2016年全球電子特氣的市場規模大約36.8億美元， 其中國內市場規模約 46 億元。 全球電子特氣的龍頭企業主要是美國的空氣化工 和普萊克斯、法國液空、林德集團、日本大陽日酸。 相關上市公司主要有：相關上市公司主要有：雅克科技雅克科技、華特氣體華特氣體、南大光電、中環裝備、昊華科技、南大光電、中環裝備、昊華科技、

30、 三孚股份、巨化股份三孚股份、巨化股份 光刻膠光刻膠 光刻膠是圖形轉移介質，其利用光照反應后溶解度不同將掩膜版圖形轉移至襯 底上。目前廣泛用于光電信息產業的微細圖形線路加工制作，是電子制造領域 關鍵材料。光刻膠一般由感光劑（光引發劑） 、感光樹脂、溶劑與助劑構成，其 中光引發劑是核心成分，對光刻膠的感光度、分辨率起到決定性作用。光刻膠 根據化學反應原理不同，可以分為正型光刻膠與負型光刻膠。 以半導體光刻膠為例， 在光刻工藝中， 光刻膠被均勻涂布在襯底上， 經過曝光(改 變光刻膠溶解度)、顯影(利用顯影液溶解改性后光刻膠的可溶部分)與刻蝕等工 藝，將掩膜版上的圖形轉移到襯底上，形成與掩膜版完全對

31、應的幾何圖形。光 刻工藝約占整個芯片制造成本的 35%，耗時占整個芯片工藝的 40-60%，是半 導體制造中最核心的工藝。 根據 SEMI 和 IC Mtia 數據，2016 年全球光刻膠的市場規模大約 14.4 億美元， 其中國內市場規模約 20 億元。 全球光刻膠市場主要被歐美日韓臺等國家和地區 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 11 的企業所壟斷。 相關上市公司主要有：上海新陽、相關上市公司主要有：上海新陽、強力新材強力新材、蘇州瑞紅、南大光電、飛凱材料、蘇州瑞紅、南大光電、飛凱材料、 容大感光、永太科技容大感光、永太科技 濺射靶材濺射靶材 濺射靶材的使用原理是利用離子源產生

32、的離子，在高真空中經過加速聚集，而 形成高速度能的離子束流， 轟擊固體表面， 離子和固體表面原子發生動能交換， 使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面，被轟擊的固體是用濺射法沉積 薄膜的原材料，因此稱為濺射靶材。 半導體芯片的單元器件內部由襯底、 絕緣層、 介質層、 導體層及保護層等組成， 其中，介質層、導體層甚至保護層都要用到濺射鍍膜工藝。集成電路領域的鍍 膜用靶材主要包括鋁靶、鈦靶、銅靶、鉭靶、鎢鈦靶等，要求靶材純度很高， 一般在 5N（99.999%）以上。 全球濺射靶材的龍頭企業主要是美國的霍尼韋爾和普萊克斯， 日本的日礦金屬、 住友化學、愛發科、三井礦業和東曹。 相關上市公司主要有

33、：阿石創、有研新材、隆華科技相關上市公司主要有：阿石創、有研新材、隆華科技、江豐半導體江豐半導體 封裝材料封裝材料 半導體封裝是指將通過測試的晶圓按照產品型號及功能需求加工得到獨立芯片 的過程。封裝過程為：來自晶圓前道工藝的晶圓通過劃片工藝后被切割為小的 晶片（Die） ，然后將切割好的晶片用膠水貼裝到相應的基板（引線框架）架的 小島上，再利用超細的金屬（金錫銅鋁）導線或者導電性樹脂將晶片的接合焊 盤（Bond Pad）連接到基板的相應引腳（Lead） ，并構成所要求的電路；然后 再對獨立的晶片用塑料外殼加以封裝保護，塑封之后還要進行一系列操作，封 裝完成后進行成品測試，通常經過入檢 Inco

34、ming、測試 Test 和包裝 Packing 等工序，最后入庫出貨。整個封裝流程需要用到的材料主要有芯片粘結材料、 陶瓷封裝材料、鍵合絲、引線框架、封裝基板、切割材料等。 芯片粘結材料芯片粘結材料 芯片粘結材料是采用粘結技術實現管芯與底座或封裝基板連接的材料，在物理 化學性能上要滿足機械強度高、化學性能穩定、導電導熱、低固化溫度和可操 作性強的要求。在實際應用中主要的粘結技術包括銀漿粘接技術、低熔點玻璃 粘接技術、導電膠粘接技術、環氧樹脂粘接技術、共晶焊技術。環氧樹脂是應 用比較廣泛的粘結材料， 但芯片和封裝基本材料表面呈現不同的親水和疏水性， 需對其表面進行等離子處理來改善環氧樹脂在其表

35、面的流動性， 提高粘結效果。 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 12 圖圖 6：芯片粘結材料的示意圖（以封裝錫球為例）：芯片粘結材料的示意圖（以封裝錫球為例） 資料來源:大瑞科技官網，國信證券經濟研究所整理 根據 SEMI 和 IC Mtia 數據，2016 年全球芯片粘結材料的市場規模大約 7.5 億 美元，其中國內市場規模約 20 億元。 相關上市公司主要有：相關上市公司主要有：飛凱材料飛凱材料、聯瑞新材、宏昌電子、聯瑞新材、宏昌電子 陶瓷封裝材料陶瓷封裝材料 陶瓷封裝材料是電子封裝材料的一種，用于承載電子元器件的機械支撐、環境 密封和散熱等功能。相比于金屬封裝材料和塑料封裝材

36、料，陶瓷封裝材料具有 耐濕性好，良好的線膨脹率和熱導率，在電熱機械等方面性能極其穩定，但是 加工成本高，具有較高的脆性。目前用于實際生產和開發利用的陶瓷基片材料 主要包括 Al2O3、BeO 和 AIN 等，導熱性來講 BeO 和 AIN 基片可以滿足自然 冷卻要求，Al2O3 是使用最廣泛的陶瓷材料，BeO 具有一定的毒副作用，性能 優良的 AIN 將逐漸取代其他兩種陶瓷封裝材料。 圖圖 7：Al2O3 電子陶瓷封裝材料舉例電子陶瓷封裝材料舉例 資料來源:日本京瓷官網，國信證券經濟研究所整理 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 13 根據 SEMI 數據顯示， 2016 年全球陶瓷

37、封裝材料的市場規模大約 21.7 億美元， 占到全部封裝材料市場規模的 11%左右，其中國內市場規模約 35 億元。全球 龍頭企業主要是日本企業，如日本京瓷、住友化學、NTK 公司等。 相關上市公司主要有：三環集團相關上市公司主要有：三環集團 封裝封裝基板基板 封裝基板是封裝材料中成本占比最大的一部分，主要起到承載保護芯片與連接 上層芯片和下層電路板的作用。完整的芯片是由裸芯片（晶圓片）與封裝體（封 裝基板與固封材料、引線等）組合而成。封裝基板能夠保護、固定、支撐芯片， 增強芯片的導熱散熱性能，另外還能夠連通芯片與印刷電路板，實現電氣和物 理連接、功率分配、信號分配，以及溝通芯片內部與外部電路

38、等功能。 早期芯片封裝通常使用引線框架作為導通芯片與支撐芯片的載體，但是隨著 IC 特征尺寸不斷縮小，集成度不斷提高，只有封裝基板能夠實現將互聯區域由線 擴展到面，可以縮小封裝體積，因此有逐步提到傳統引線框架成為主流高端封 裝材料的趨勢。 圖圖 8：封裝基板圖例（：封裝基板圖例（CSP 系列）系列） 資料來源:興森科技官網，國信證券經濟研究所整理 封裝基板通?？梢苑譃橛袡C、無機和復合等三類基板，在不同封裝領域各有優 缺點。有機基板介電常數較低且易加工，適合導熱性能要求不高的高頻信號傳 輸；無極基板由無機陶瓷支撐，耐熱性能好、布線容易且尺寸穩定性，但是成 本和材料毒性有一定限制；復合基板則是根據

39、不同需求特性來復合不同有機、 無機材料。未來預計有機和復合基板將是主流基板材料。 根據 SEMI 和 IC Mtia 數據，2016 年全球有機基板以及陶瓷封裝體合計市場規 模達 104.5 億美元，占到全部封裝材料的 53.3%，國內市場規模約 80 億元，占 全部封裝材料的 30%。全球封裝基板龍頭企業主要是日本的 Ibiden、神鋼和京 瓷、韓國的三星機電、新泰電子和大德電子、臺灣地區的 UMTC、南亞電路、 景碩科技等公司。 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 14 相關上市公司主要有：興森科技、相關上市公司主要有：興森科技、深南電路深南電路 鍵合絲鍵合絲 半導體用鍵合絲是用

40、來焊接連接芯片與支架，承擔著芯片與外界之間關鍵的電 連接功能。鍵合絲的材料已經從過去的單一材料，逐步發展為金、銀、銅、鋁 用相關復合材料組成的多品種產品。根據應用領域以及需求的不同，可以選擇 各種不同的金屬復合絲。 圖圖 9：鍵合絲的圖例（金鍵合絲）：鍵合絲的圖例（金鍵合絲） 資料來源:TANAKA 官網，國信證券經濟研究所整理 圖圖 10：鍵合絲的焊線圖：鍵合絲的焊線圖 資料來源:TANAKA 官網，國信證券經濟研究所整理 根據 SEMI 數據顯示， 2016 年全球半導體鍵合絲的市場規模大約 31.9 億美元， 其中國內市場規模約 45 億元。 全球半導體用鍵合絲的龍頭企業主要是主要是日 本的賀利氏、田中貴金屬和新日鐵等。 相關上市公司主要有：康強電子相關上市公司主要有：康強電子 引線框架引線框架 引線框架作為半導體的芯片載體，是一種借助于鍵合絲實現芯片內部電路引出 端與外部電路（PCB）的電氣連接，形成電氣回路的關鍵結構件。引線框架起 到了和外部導線連接的橋梁作用，絕大部分的半導體中都需要使用引線框架， 是電子信息產業中重要的基礎材料。引線框架的通常類型有 TO、DIP、SIP、 SOP、SSOP、QFP、QFN、SOD、SOT 等，主要用模具沖壓法和蝕刻法進行 生產。 全