柔性電子材料發(fā)展前景分析

柔性電子材料發(fā)展前景分析

一、電子材料國產(chǎn)化趨勢

電子材料是指在電子技術(shù)和微電子技術(shù)中使用的材料,包括介電材料、半導體材料、壓電與鐵電材料、導電金屬及其合金材料、磁性材料、光電子材料、電磁波屏蔽材料以及其他相關材料.電子材料是現(xiàn)代電子工業(yè)和科學技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎,同時又是科技領域中技術(shù)密集型學科.它涉及到電子技術(shù)、物理化學、固體物理學和工藝基礎等多學科知識.根據(jù)材料的化學性質(zhì),可以分為金屬電子材料,電子陶瓷,高分子電子、玻璃電介質(zhì)、云母、氣體絕緣介質(zhì)材料,電感器、絕緣材料、磁性材料、電子五金件、電工陶瓷材料、屏蔽材料、壓電晶體材料、電子精細化工材料、電子輕建紡材料、電子錫焊料材料、PCB制作材料、其它電子材料.

它涉及到電子技術(shù)、物理化學、固體物理學和工藝基礎等多學科知識.根據(jù)材料的化學性質(zhì),可以分為金屬電子材料,電子陶瓷,高分子電子、玻璃電介質(zhì)、云母、氣體絕緣介質(zhì)材料,電感器、絕緣材料、磁性材料、電子五金件、電工陶瓷材料、屏蔽材料、壓電晶體材料、電子精細化工材料、電子輕建紡材料、電子錫焊料材料、PCB制作材料、其它電子材料.

第三代半導體電力電子器件已初步具備產(chǎn)業(yè)化應用條件.目前全球有超過30家公司在電力電子領域擁有對SiC、GaN相關產(chǎn)品的生產(chǎn)、設計、制造與銷售能力,但市場上能夠批量穩(wěn)定提供SiC、GaN產(chǎn)品的不超過1/3.

目前,全球第三代半導體電力電子產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)美國、歐洲、日本三足鼎立態(tài)勢.SIC電力電子產(chǎn)業(yè)的全球分布特點

全球第三代半導體電子材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展及市場格局

美國在SiC領域全球獨大,擁有Cree、II--VI、道康寧等具有很強競爭力的企業(yè),并且占有全球SiC70-80%的產(chǎn)量.

歐洲擁有完整的SiC襯底、外延、器件、應用產(chǎn)業(yè)鏈,擁有英飛凌、意法半導體、Sicrystal、Ascatronl、IBS、ABB等優(yōu)秀半導體制造商,在全球電力電子市場擁有強大話語權(quán).

日本是設備和模塊開發(fā)方面的絕對領先者,主要產(chǎn)商有羅姆、三菱電機、富士電機、松下、東芝、日立等.

至2016年,國內(nèi)電子材料占比仍非常低（不超過10%）,高端封裝材料更是幾乎空白,嚴重阻礙了國內(nèi)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.

目前,中國大陸先進電子高端封裝市場基本由國外廠商和臺灣廠商主導,ASE、Amkor、SPIL等占據(jù)了絕大部分市場份額,中國大陸供貨商只有江陰長電、華天科技、通富微電等少數(shù)幾家,其市場占有率也少之又少.

封裝測試是集成電路制造的后道工藝,集成電路封裝是把通過測試的晶圓進一步加工得到獨立芯片的過程,目的是為芯片的觸點加上可與外界電路連接的功能,如加上引腳,使之可以與外部電路如PCB板連接.同時,封裝能夠為芯片加上一個“保護殼”,防止芯片受到物理或化學損壞.在封裝環(huán)節(jié)結(jié)束后的測試環(huán)節(jié)會針對芯片進行電氣功能的確認.

電子材料的發(fā)展為中國電子信息制造業(yè)實現(xiàn)從無到有、從小到大的重大轉(zhuǎn)變提供了重要的技術(shù)支撐,為重大工程建設、國防鞏固提供了重要保障.電子產(chǎn)品細分行業(yè)利潤增速情況

中國大陸當前進入半導體生產(chǎn)線建設密集期,對半導體設備和材料的需求快速增長,大陸年需求規(guī)模有望超過200億美元,國內(nèi)配套的設備和材料廠商迎來進口替代大機遇.隨著摩爾定律失效,集成電路的發(fā)展尤其依賴先進電子封裝技術(shù)的革新突破,因此,先進電子封裝材料將起到至關重要的作用.

另一方面,隨著中國制造2025、“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家戰(zhàn)略的推進實施,智能制造、產(chǎn)業(yè)升級又將催生巨大的集成電路市場.這意味著電子封裝材料將面臨廣闊的產(chǎn)業(yè)機遇.集成電路正朝著小型化、輕薄化、高性能化、多功能化、高可靠性、成本低的趨勢發(fā)展,而集成電路的封裝從原來的二維到更多維的發(fā)展.

“材料是中國電子產(chǎn)業(yè)的痛”,隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展,電子材料國產(chǎn)化勢在必行.未來5-10年將是中國電子材料迅速發(fā)展的時期,挑戰(zhàn)與機遇并存.

二、下游景氣帶動電子信息材料步入飛速發(fā)展期

作為中國七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和科創(chuàng)板重點支持的產(chǎn)業(yè)之一,新材料將成為實現(xiàn)高質(zhì)量制造的基礎受到重視,關鍵材料亟需突破.17年工信部頒發(fā)了新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南,也提出十三五規(guī)劃中重點發(fā)展的信息技術(shù)材料.當前中國電子信息材料和國外差距較大,主要集中在低附加值的產(chǎn)業(yè)鏈下游,上游材料制備和應用技術(shù)長期限制中國電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.看好電子信息類材料在未來3-5年內(nèi)的高成長.

關注擁有高壁壘的細分領域電子材料龍頭.對電子信息產(chǎn)業(yè)的相關材料進行梳理,在5G、半導體國產(chǎn)化、消費電子升級換代等利好催化下,電子材料及生產(chǎn)過程中的耗材都具有加號的增長潛力.電子信息材料大而龐雜,而且在材料精度、品質(zhì)、穩(wěn)定性等要求高于傳統(tǒng)材料,技術(shù)和工藝依賴更為嚴重,客戶測試周期長,均加強了電子材料的壁壘.建議關注各細分領域的材料龍頭,尤其是具備研發(fā)、工藝和設備壁壘,并具長期客戶積累的電子材料企業(yè).電子信息材料

三、柔性電子材料發(fā)展前景廣闊

“十二五”以來,柔性電子技術(shù)蓬勃發(fā)展,而由此發(fā)展起來的柔性電子設備,亦是方興未艾.智能可穿戴設備便是重要的應用.柔性電子設備已在新型能源設備,疾病預防與治療,智能手機,大尺寸顯示屏幕,航空航天等領域嶄露頭角.柔性可攜帶儲能電池,柔性超級電容器已有初步的產(chǎn)品；生物可兼容的柔性傳感器,在心臟疾病監(jiān)測,脈搏感應,腦電波探測等發(fā)揮了初步作用；風靡一時的小米手環(huán),由于其物美價廉,可以說是走入國人生活的第一款可穿戴設備,主要功能包括查看運動量,監(jiān)測睡眠質(zhì)量,智能鬧鐘喚醒等,還可以通過云端識別更多的運動項目；早前美國谷歌公司推出的谷歌眼鏡,蘋果公司的智能手表等也在市場上引起了不小的反響；有機發(fā)光二極管,也在顯示發(fā)光領域得到了初步的應用；在航天領域,柔性電子設備由于形狀可控、節(jié)省空間也已得到了一些應用.

目前在印刷電子領域,常用的柔性材料通常為有機材料,包括PI（聚酰亞胺）,PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）,PEN（聚乙烯奈）,PEI（聚醚酰亞胺）,透明導電聚酯等等.到2030年,現(xiàn)有有機材料的性能,將會得到極大的提高.例如目前有機半導體遷移率最大值1cm2V-1s-1,到時可開發(fā)出媲美單晶硅遷移率103cm2V-1s-1的有機半導體.當前的研究熱點柔性材料,石墨烯,硫化鉬等二維材料,碳納米管,納米線等一維材料將走向成熟.而且新型的無機柔性材料也將會進入