HTCC(High Temperature Co-fired Ceramic,高温共烧多层陶瓷)是指在1,450℃以上与熔点较高的金属一并烧结的具有电气互连特性的陶瓷。HTCC 一般在900℃以下先进行排胶处理,然后再在更高的 1,500-1,800℃高温环境中将多层叠压的瓷片共烧成一体。HTCC电路工艺采用丝网印刷制作,所选的导体材料一般为熔点较高的钨、钼、锰等金属或贵金属。高温共烧陶瓷由于材料烧结的温度很高,因而具有结构强度高、热导率高、化学稳定性好和布线密度高等优点,在陶瓷封装、大功率陶瓷基板等对热稳定性、基体机械强度、密封性等要求较高的领域有广泛应用。金属陶瓷封装管壳凭借其高介电性能、低损耗特性、接近硅片的热膨胀系数、高结构强度等特性,在高端封装材料领域被广泛应用,被射频滤波器(SAW,BAW)、射频IC、光通讯模块、图像传感器、非制冷焦平面热红外传感器、LDMOS、CMOS、MEMS传感器等大量采用。
HTCC基板即高温共烧陶瓷基板,它是采用陶瓷与高熔点的W、Mo等金属图案进行共烧获得的多层陶瓷基板。通常烧结温度在1500~1600℃。HTCC基板具有强度高、散热性好、可靠性高等特点。HTCC陶瓷基板由于导热率高、结构强度好、物理化学性质稳定,被广泛用于高可靠性微电子集成电路、大功率微组装电路、车载大功率电路等领域。陶瓷基板目前主要有HTCC氧化铝陶瓷基板和HTCC氮化铝陶瓷基板。
HTCC陶瓷管壳主要应用在光通信、图像传感器、红外线/紫外线传感器、无线功率器件、工业激光器、固体继电器、光耦器件、微波器件、霍尔器件、电源、MEMS等封装,满足这些电子器件能在耐恶劣环境下的使用可靠性。陶瓷管壳种类相对来说比较多,目前市面上比较多的主要有CDIP、CPGA、CSOP、CLCC、CQFP、CBGA/CLGA等。
陶瓷封装基座作为压电频率器件等片式电子元器件的封装部件,其终端产品被广泛应用于智能手机、无线通讯、GPS、蓝牙、汽车电子等领域,其中智能手机、汽车电子等智能终端为实现频率控制、选择等功能,需要使用大量音叉晶体谐振器、晶体振荡器、声表滤波器等压电频率器件。而该等压电频率器件用的新型陶瓷封装基座,由于需要满足小型化、高可靠性、高精度、高机械强度、高平整度等指标,对材料配方、设备加工精度要求更高,目前基本由日本少数几家企业高价供应,导致国产频率器件的封装成本较高,一定程度制约了国内压电频率器件行业及终端应用领域的发展。
陶瓷封装基座的主要下游应用分别为SMD封装、射频封装、图像传感器封装等。其中SMD封装主要用于晶体振荡器等;射频封装主要用于SAW滤波器;图像传感器封装主要用于3Dsensing、CMOS图像传感器等高端市场。
▌金属陶瓷封装管壳发展趋势
【HTCC外壳应用领域不断扩大】近年来,技术变革和更新应用很快,高端制造产品不断涌现,智能汽车、物联网、无人机、数据中心等新兴领域发展十分迅速。电子陶瓷外壳作为半导体器件的关键材料,在通信、工业激光器、消费电子、汽车电子等领域有广泛应用,可以满足智能汽车、物联网、无人机市场、虚拟现实(VR)等新兴领域发展。在下游需求新增和持续增长的带动下,HTCC外壳产品应用领域不断扩大。
【电子陶瓷外壳将向高精度、小型化方向发展】由于技术的不断进步,电子产品迈向多功能、高端化和高附加值,对电子元件的精度和可靠性要求越来越高。电子陶瓷外壳可以在微小空间里,实现高气密性和高可靠性,从而为产品终端的小型化做出贡献。随着终端产品小型化、轻量化、薄型化的快速发展,对电子陶瓷外壳的要求越来越高,这也必将引导电子陶瓷外壳行业向高精度、高可靠性、小型化方向发展。
【国内产品进口替代空间较大】由于技术、工艺壁垒较高,且我国电子陶瓷产业起步较晚,国内厂商生产的大部分电子陶瓷外壳产品在技术、工艺、附加值方面较国外知名厂商落后较多,因此全球电子陶瓷行业高端市场主要由美日等发达国家企业占领,我国主要提供中低端电子陶瓷产品。在产业政策大力支持的背景下,我国电子陶瓷产业发展迅速,部分电子陶瓷外壳产品技术水平已达到或接近国际先进水平,未来国内厂商的市场占有率将进一步扩大。
▌全球金属陶瓷封装管壳总体规模分析
根据QYR(恒州博智)的统计及预测,2022年全球金属陶瓷封装管壳市场销售额达到了196亿元,预计2029年将达到289亿元,年复合增长率(CAGR)为5.67%(2023-2029)。地区层面来看,中国市场在过去几年变化较快,2022年市场规模为52亿元,约占全球的26.8%,预计2029年将达到91.9亿元,届时全球占比将达到31.7%。
消费层面来说,目前中国地区是全球最大的消费市场,2022年占有26.8%的市场份额,之后是北美、日本和欧洲,分别占有17%、16.0%和15.8%。预计未来几年,中国地区增长最快。
生产端来看,日本是最大的生产地区,按产值计,日本占有全球大约70%的市场份额,核心厂商是京瓷、NGK/NTK和丸和三家。中国是全球第二大生产地区,占有大约25%的市场份额,核心厂商有13所(主要是内配、军品)、河北中瓷(民品)、43所(合肥圣达,主要是内配)、宜兴电子、北斗星通(佳利电子)、青岛凯瑞电子(主要出口到北美和欧洲)等。2022年13所和河北中瓷二者共占有全球大约11%的市场份额。此外,在欧洲市场,主要是法国Egide,在韩国目前主要是RF Materials (METALLIFE)。预计未来几年,得益于国内活跃的市场环境和强大的需求,中国地区将保持快速增长,预计2029年中国市场产值份额将达到32%。
从产品分类方面来看,HTCC封装管壳占有重要地位,占有大约76%的市场份额,之后是HTCC封装基座,大概占比18.1%。同时就应用来看,通信封装是第一大市场,占有大约32%的市场份额,之后是航空及军事、工业领域和消费电子等。
从生产商来说,全球范围内,HTCC封装管壳核心生产商主要是京瓷、NGK/NTK、河北中瓷和13所,三者占有全球大约85%的市场份额。HTCC封装基座方面,核心厂商主要是京瓷和潮州三环,二者共占有大概83%的份额。HTCC陶瓷基板方面,核心厂商主要是日本京瓷、丸和及NGK/NTK等垄断,三者占有大约80%的市场份额。
近几年中国市场非常活跃,尤其是潮州三环和河北中瓷(13所)两家厂商,市场份额快速增长。此外,合肥圣达、江苏省宜兴电子器件总厂有限公司、北斗星通(佳利电子)、瓷金科技、青岛凯瑞电子和福建闽航电子也增长快速。潜在进入者有中国电子科技集团55所、灿勤科技、合肥伊丰电子封装和上海芯陶微新材料科技等。
Electronic Products, Inc. (EPI)
原文始发于微信公众号(QYResearch):金属陶瓷封装管壳市场分析报告,预计2029年市场规模将达到289亿元