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新材料行业(新材料行业包括哪些行业)
材料,新材料,领域新材料行业(新材料行业包括哪些行业)
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
2.1.5 3D玻璃
手机后盖去金属化大势所趋,3D 玻璃迎发展契机。由于 5G 采用的大规模 MIMO 技术 需要在手机中新增专用天线,传统的金属后盖会对信号产生屏蔽及干扰,后盖材料去 金属化大势所趋。目前主流的材料为玻璃、陶瓷和塑料,但普通的“注塑+喷涂”的 技术无法满足 5G 时代的相关要求,未来的发展趋势是从质感到体验都向金属和玻璃 逐步靠近。
3D 玻璃作为手机外壳材料具有轻薄、透明洁净、抗指纹、防眩光、耐候佳的优点。 目前主流品牌的高端机型大多采用 3D 玻璃作为前后盖材质。
3D 玻璃市场逐步渗透,未来市场广阔。据前瞻产业研究院统计,2015-2017 年我国 3D 玻璃市场规模从 7.4 亿元增长至 48.9 亿元,年均复合增长率高达 156.35%。但目 前,3D 玻璃价格较高、技术不成熟、产能存在不足,3D 玻璃应用有限。随着 3D 玻璃 技术的升级和量产的实现,3D 玻璃有望在 3C 产品尤其是智能手机中得到大规模的应 用。到 2023 年,预计 3D 玻璃行业市场规模有望超 280 亿元,较 2017 年增长近 5 倍。
2.2 半导体材料
半导体材料是产业基石,国产替代迫在眉睫。由于半导体材料领域中高端产品技术壁 垒高,目前市场主要被美、日、欧、韩、中国台湾地区等少数国际大公司垄断。我国 半导体材料在国际分工中处于低端地位,大部分产品自给率较低,主要依赖于进口, 半导体材料关乎产业安全,国产替代迫在眉睫。
2.2.1 大硅片
硅片也称硅晶圆,是制造半导体芯片最重要的基本材料。硅片直径越大,能刻制的集 成电路越多,芯片的成本越低。大尺寸硅片对技术要求高,进入壁垒极高,市场呈寡 头垄断的竞争格局。目前中国大陆自主生产的硅片以 6 英寸(150mm)为主,主要应 用领域仍然是光伏和低端分立器件制造,8 英寸(200mm)和 12 英寸(300mm)的大 尺寸集成电路级硅片进口依赖严重。
12 英寸硅片为先进制程的主流方案。制程 20nm 以下的芯片能强劲,主要用于移动 设备、高能计算等领域,包括智能手机主芯片、计算机 CPU、GPU、高能 FPGA、 ASIC 等。制程 14nm-32nm 的芯片则应用于 DRAM、NAND Flash 存储芯片、中低端处理 器、影像处理器、数字电视机顶盒等产品。45-90nm 中高端产品中,12 英寸也逐渐成 为首选。制程 45-90nm 的芯片主要用于能略低,而对成本和生产效率要求高的领 域,例如手机基带、WiFi、GPS、蓝牙、NFC、ZigBee、NOR Flash、MCU 等。
消费升级,终端市场持续向好,硅片需求逐步扩大,12 寸硅片市场不断渗透。8 英寸和 12 英寸硅片作为主流硅片产品,在终端市场带动下需求将持续扩大。据 SEMI 统 计,2019 年晶圆管面积出货量将达 11,810 百万平方英寸,并预计 2023 年达到 13,761 百万平方英寸,增速稳定。同时,全球 12 英寸硅片市场占比不断提高,预计 2021 年 将达到 71.20%,并有望继续扩大。
2.2.2 光刻胶
光刻胶是微电子技术中微细图形加工的重要关键材料,国内光刻胶自给率较低。光 刻胶成本约占整个芯片制造工艺的 30%,耗费时间约占整个芯片制造工艺的 40%-60%, 是半导体制造中最核心的工艺。目前国内光刻胶自给率仅 10%,主要集中于技术含量 相对较低的 PCB 领域。G 线、I 线光刻胶的自给率约为 20%,KrF 光刻胶的自给率不 足 5%,12 寸硅片的 ArF 光刻胶目前尚无国内企业可以大规模生产。
中国光刻胶集中 PCB 领域,高技术光刻胶市场份额低。从全球市场来看,LCD 光刻胶 占比较高,为 26.6%,但中国光刻胶市场集中于技术水平较低的 PCB 领域,占比达 94.4%,LCD 光刻胶和半导体光刻胶所占份额非常低。
全球光刻胶市场预计可达 20 亿美元,国内市场广阔。2017 年,从全球区域市场来看, 中国半导体光刻胶市场规模占全球比重最大,达到 32%。其次是美洲地区,其光刻胶 市场规模占全球比重为 21%。据前瞻产业研究院统计,2017 年全球半导体光刻胶市场 规模达到 12 亿美元,预期未来市场加速扩张,2023 年可达 20 亿美元
2.2.3 电子特种气体
电子气体是指用于半导体及相关电子产品生产的特种气体,被广泛应用于国防军事、 航空航天、新型太阳能电池、电子产品等领域,是电子工业体系的核心关键原材料之 一。其行业技术壁垒在于从生产到分离提纯以及运输供应阶段,一直受到欧美发达国 家的技术封锁,并且行业集中度高,美国气体化工、美国普莱克斯、法国液化空气、 日本大阳日酸株式会社和德国林德集团五家公司垄断全球特种气体 91%的市场份额, 国内相关企业主要集中在中低端市场。
下游行业快速发展,电子特气市场规模稳步提升。据中国半导体行业协会统计,2010- 2018 年电子特种气体行业市场规模高速增长,2018 年达到 121.56 亿元,同比增长 16.1%,预计 2019 年市场规模达到 152 亿元。同时,随着国内晶圆厂陆续投产,电子 气体需求有望继续增加,预计 2025 年集成电路对特种电子气体需求将达到 134 亿元。
2.2.4 高纯溅射靶材
高纯溅射靶材是集成电路制造过程中的关键材料。高纯溅射靶材主要是指纯度为 99.9%-99.9999%的金属或非金属靶材,应用于电子元器件制造的物理气象沉积工艺, 是制备晶圆、面板、太阳能电池等表面电子薄膜的关键材料。根据应用领域不同,可 将其分为半导体靶材、面板靶材、光伏靶材等。高纯溅射靶材技术门槛高、设备投资 大,行业集中度较高,前五大厂商占比合计超过 80%,主要分布于美、日等国家。
下游行业持续放量,半导体靶材市场规模不断扩张。半导体芯片的金属溅射靶的作用 是制造金属线,将信息传输到芯片。据 SEMI 统计,溅射靶材占半导体密封材料市场 的 2.7%左右。2019 年全球溅射靶材市场规模为 163 亿美元,预计 2020 年将达到 190 亿美元;中国半导体用靶材市场规模为 47.7 亿元,预计 2022 年将达到 75.1 亿元。
2.2.5 化学机械抛光材料
化学机械抛光(CMP)是集成电路制造过程中实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺。 抛光材料是 CMP 工艺过程中必不可少的耗材,但是技术壁垒高且客户认证时间长,一 直以来处于寡头垄断的格局。根据功能的不同,抛光材料可划分为抛光垫、抛光液、 调节器、以及清洁剂等,其中抛光液占据 49%的市场份额,抛光垫占据了 33%的市场 份额。全球芯片抛光液市场主要被美国、日本、韩国等企业垄断,占全球高端市场份 额 90%以上。CMP 抛光垫方面,陶氏杜邦占 79%的市场份额。
中国抛光材料市场发展迅速,未来可期。2019 年,全球抛光垫和抛光液的市场规模 分别为 7 亿美元和 12 亿美元,较去年同期有所增长。中国 CMP 抛光液市场销售规模 增长迅速,从 2014 年的 12.1 亿元增长到 2018 年的 17.7 亿元,年复合增长率为 10.0%,预计 2023 年市场规模将达到 24.4 亿元。CMP 抛光垫过去五年年复合增长率 为 9.7%,2018 年市场规模为 10.3 亿元,预计 2023 年市场规模达到 14.3 亿元。
CMP 抛光步骤不断增加,CMP 材料需求有望继续突破。由于工艺制程和技术节点不同, 每片晶圆在生产过程中都会经历几道甚至几十道 CMP 抛光工艺。随着未来芯片尺寸 不断减小的趋势,抛光的步骤将不断增加,相关需求也将不断增加,未来的发展潜力 巨大。
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