广发证券发布研报称,球形微硅粉在高端覆铜板、大规模集成电路封装用环氧塑封料中广泛应用。球硅在CCL的逻辑是总量和单位用量均提升+产品升级共同驱动价值量增长。需求端AI算力与先进封装已将球硅推入刚需主材层级,供给端认证周期长、化学法扩产慢,高端球硅存在供需缺口,产品有望迎来量价齐升,目前国产新锐逐步实现国产替代。
硅微粉是一种耐热、绝缘、低膨胀、导热好的超细颗粒材料,可用于覆铜板、环氧塑封料、电工绝缘材料、胶粘剂、陶瓷和涂料等领域。球形硅微粉基于填充量高、流动性好、热膨胀系数小、介电性能优异等特点,在高端覆铜板、大规模集成电路封装用环氧塑封料中广泛应用,2025年半导体封装/高频高速覆铜板在球硅下游应用中占比68%/32%。
球硅主要填充于覆铜板的树脂中,占树脂体系的重量比例在24-55%时对应CCL性能最佳。球硅具有3重量价逻辑:AI服务器、交换机、通用服务器对数据处理与算力要求提高,PCB层数增加,球硅用量随之提升;CCL向M8-M10升级,低介电树脂致CTE升高,为满足高层板可靠性,球硅单板用量提升;高速信号对低Dk/Df有更高要求,球硅产品迭代至更高纯度/球形度、更窄粒径分布及表面改性等,单价显著提升。因此,球硅在CCL的逻辑是总量和单位用量均提升+产品升级共同驱动价值量增长。
球硅在半导体封装中主要用于环氧塑封料、底部填充胶及封装基板,以调控热膨胀系数、提升导热性能并增强机械强度,在EMC中的填充率为60%-90%。随着HBM持续向HBM3/4等高代际产品演进,芯片堆叠层数不断增加、I/O速率持续提升,封装尺寸和互连密度同步提升,球硅的需求增加、对其性能提出更高要求。化学法Low-α球硅从源头消除α粒子干扰产生的软错误,是HBM中最适合的EMC填料。CoWoS封装使Low-α球形硅微粉需求增加,其光罩尺寸有望从目前的3.3x提升至29年的16x,同时HBM堆叠数量从12个提升至24个,先进封装材料也同样等比例扩大,有望带动高纯Low-α球硅需求大幅提升。
据Prismark,30年全球M6+ CCL用球硅规模达近10亿美元;据PWConsulting,2030年HBM先进封装用Low-α球硅规模达13.5亿美元。需求看,该行预计27年高速CCL对应高端球硅需求量为1.64万吨,高性能先进封装中EMC对应高端球硅总需求为0.88万吨。供给看,高端球硅长期由日本主导,电化/龙森/新日铁合计占据了全球球硅70%的份额,雅都玛则垄断1微米以下球硅市场。联瑞新材是国内球硅龙头,同时掌握火焰熔融、高温氧化与液相化学制备三大工艺,公司新增液相法超纯球硅3600吨/年,产品聚焦HBM/Chiplet先进封装及M8-M10 CCL,Low-α微米/亚微米球硅已批量导入存储封装链,同时锦艺新材、凌玮科技等也在不断研发和推进量产,长期看有望实现国产替代。
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