陶瓷基板行业简析

一、什么是陶瓷基板

1、陶瓷基板又称陶瓷电路板，由陶瓷基片和布线金属层两部分组成。

普通PCB通常是由铜箔和基板粘合而成，而基板材质大多数为玻璃纤维（FR-4），酚醛树脂（FR-3）等材质，粘合剂通常是酚醛、环氧等。在PCB加工过程中由于热应力、化学因素、生产工艺不当等原因，或设计过程中由于两面铺铜不对称，很容易导致PCB板发生不同程度的翘曲。

而陶瓷PCB在基板材质和覆铜方式上均具备优势。

（陶瓷基板最大的好处就是，散热性能、绝缘性、热膨胀系数等都要好于传统的PCB板，简单来讲就是不容易变形。因此，陶瓷基板被广泛应用于大功率电力电子模块、航空航天、军工电子等产品上，当然也包括新能源车。）

材质上，陶瓷基板由于散热性能、载流能力、绝缘性、热膨胀系数等，都要优于普通的玻璃纤维PCB板材，从而被广泛应用于大功率电力电子模块、航空航天、军工电子等产品上；

覆铜方式上，陶瓷PCB是在高温环境下，通过高/低温共烧、镀铜、覆铜等方式把铜箔和陶瓷基片拼合在一起，结合力强、铜箔不易脱落、可靠性高，在温度高、湿度大的环境下性能稳定。

因此，陶瓷衬板能在IGBT（或者SiC器件）中能起到较好的机械支撑+电路互联+电气绝缘+散热通路的功能。

2）根据材料分类，国内常用陶瓷基板材质主要为Al2O3、AlN和Si3N4：

1）氧化铝（Al2O3）最常用。因为在机械、热、电性能上相对于大多数其他氧化物陶瓷，强度及化学稳定性高，且原料来源丰富，适用于各种各样的技术制造以及不同的形状。

1. 氮化铝（AlN）导热率较高。氮化铝陶瓷是以氮化铝粉体为主晶相的陶瓷。相比于氧化铝陶瓷基板，绝缘电阻、绝缘耐压更高，介电常数更低。其热导率是Al2O3的7-10倍，热膨胀系数（CTE）与硅片近似匹配。

3）氮化硅（Si3N4）可靠性优秀。氮化硅陶瓷的热膨胀系数（2.4ppm/K）较小，与硅芯片（4ppm/K）接近。氮化硅基板具有较高的热导率、抗弯强度大，其机械性能具有优异的耐高温性能、散热特性和超高的功率密度。此外，载流能力较高，而且传热性也非常好。

4）根据封装结构和应用要求，陶瓷基板可分为平面陶瓷基板和三维陶瓷基板两大类。

根据制备原理与工艺不同，主要可为DPC（直接电镀铜陶瓷板）、DBC（直接键合铜陶瓷板）和AMB（活性金属焊接陶瓷板）。陶瓷基板主要用于汽车电子、半导体、LED照明封装等，涵盖汽车、家用、航天航空各个领域，下游市场需求强劲。

二、上游氧/氮化铝粉体

陶瓷基板的上游主要由陶瓷粉体、设备、助剂、耗材等相关产业构成，上游产业链由陶瓷基板产业构成，下游产业链主要由电子元器件构成，最终应用于终端产品。其应用领域非常广泛，包括光通信、无线通信、工业激光、消费电子、汽车电子等。，主要用于各种电子整机中的振荡、耦合、滤波等电路。

其中陶瓷粉体是其主要成本构成，占比超50%。

1、氧化铝陶瓷：氧化铝陶瓷的价格低廉，生产工艺成熟，是目前产量最大，应用面最广的陶瓷材料之一，主要应用于刀具、耐磨部件及生物陶瓷领域。下游端还广泛应用于能源、航空航天、化学化工电子等方面，无论在结构陶瓷或是电子陶瓷均是应用范围最广，用量最大的陶瓷材料之一；

2、氮化铝陶瓷：具有高热导率、高强度、高电阻率、密度小、低介电常数、无毒、以及与Si相匹配的热膨胀系数等优良性能，应用十分广泛，除了是新一代散热基板和电子器件封装的理想材料，还可用于热交换器、坩埚、保护管、浇注模具、半导体静电卡盘、压电陶瓷及薄膜、导热填料等领域，应用空间广阔。

3、氧/氮化铝凭借其优良性能，成为卓越的陶瓷基板材料。

氧化铝具有高熔点、高硬度、耐热、耐腐蚀、电绝缘性特性，可以在较苛刻的条件下使用，作为陶瓷基板，其机械强度高，且绝缘性和避光性较好，在多层布线陶瓷基板、电子封装及高密度封装基板中受到了广泛应用。

从材料上看，氮化铝比氧化铝有着更高的热导率；

此外，氮化铝的最大特点是热膨胀系数（CTE）与半导体硅（Si）相当，且热导率高，但成本很高。氮化铝陶瓷基板和氧化铝陶瓷基板都是散热极好的陶瓷材料，氮化铝陶瓷基板比氧化铝陶瓷基板的耐热性更好。

4、陶瓷粉体制备技术壁垒高，基片成型难度大。

陶瓷基板的生产过程较为复杂繁琐，其主要体现在两个方面，高端氮化铝粉体的制备与基板的制备：

1. 粉体易水解，难存储运输，需对粉体进一步改性处理：

不同制备方法做出来的粉体具有不同的特性，目前国内外主流的优质氮化铝粉体制备方法有直接氮化法及碳热还原法。

而由于氮化铝在潮湿的环境极易与水中羟基形成氢氧化铝，在AlN粉体表面形成氧化铝层，氧化铝晶格溶入大量的氧，降低其热导率、改变其物化性能，给AlN粉体的应用带来困难，因此需更好的技术对粉体进一步改性处理；

1. 基片成型难度大，烧结温度偏高：

流延成型制备氮化铝陶瓷基片的主要工艺，即将氮化铝粉料、烧结助剂、粘结剂、溶剂混合均匀制成浆料，通过流延制等一系列方法制成多层陶瓷生坯片，在氮气中进行共烧，其中烧结是至关重要的一步，AlN陶瓷基片一般采用无压烧结，该烧结方法是一种最普通的烧结，虽然工艺简单、成本较低，但烧结温度一般偏高，在不添加烧结助剂的情况下，一般无法制备高性能陶瓷基片。

5、氮化铝粉体-基片市场产能集中国外

目前掌握高性能氮化铝粉生产技术的厂家并不多，主要分布在日本、德国和美国。日本的德山化工生产的氮化铝粉被全球公认为质量最好、性能最稳定，公司控制着高纯氮化铝全球市场75%的份额。

国内氮化铝产品一直以中低端产品为主，高端产品产能不足，对进口依赖性大。如今以国瓷材料（300285）为代表的国内氮化铝粉体企业近年来加大投资研发力度，质量产量不断提升，氮化铝国产替代化成趋势。

国瓷材料已自研攻克核心技术，陶瓷粉体和陶瓷基片环节已具备自制和量产能力。

目前公司的高端高纯超细氮化铝粉体项目取得了重大突破，目前高端高纯超细氮化铝粉体材料已经获得客户认可并成功量产，实现批量销售；国瓷高导热陶瓷基板项目公示材料显示，项目建成后可实现年产氧化铝粉体3000t，氮化铝粉体200t，高导热陶瓷基板200万片。

据2022年半年报显示，公司目前高纯超细氧化铝已经完成1万吨产能的建设，三年内年产能逐步扩充至3万吨。

目前国瓷材料通过自主研发攻克了高端氧化铝粉体-基片、氮化铝粉体-基片的核心技术并实现量产，氮化硅粉体和基片已实现中试量产，现已成为国内陶瓷基板企业的重要供应商。

三、下游应用

根据researchreportsworld预测，陶瓷市场份额预计从2021年到2026年将增加22.7亿美元，市场增长将以6.3%的复合年增长率增长。

根据HNYResearch发布的数据，2021年仅DPC陶瓷基板市场规模就约为21亿美元，预计2027年将达到28.2亿美元，2021-2027期间的DPC市场复合增长率为5.07%。

而根据GII报告，陶瓷基板市场2020年估计为66亿美元，据预测，2020-2027年陶瓷基板市场将以6%的年复合增长率增长，2027年前将达到100亿美元。

未来随着全球智能化发展，智能设备、消费电子、新能源等领域的需求不断增长，市场需求有望呈快速增长态势。得益于下游行业的强劲需求，陶瓷基板行业未来几年或将保持稳定快速增长，前景广阔。

1. IGBT市场：陶瓷基板是IGBT的关键基础材料，主要起到支撑、散热作用。

IGBT绝缘栅双极型功率管具有输进阻抗高、电压控制功耗低、控制电路简单等特性，广泛应用于新能源汽车、轨道交通、工业领域等。高压大功率IGBT模块所产生的热量主要是通过陶瓷覆铜板传导到外壳而散发出去的，因此陶瓷基板是电力电子领域功率模块封装的不可或缺的关键基础材料。

IGBT市场规模快速增长，有望带动氮化铝陶瓷基板市场快速放量。18年，中国IGBT市场规模为153亿元，同比增长19.91%，根据集邦咨询预测，随着新能源汽车等领域需求的大幅增加，到2025年中国IGBT市场规模将达到522亿元，CAGR19.11%，其中预计新能源汽车用IGBT市场规模达到210亿元，充电桩用IGBT市场规模达到100亿元。

随着新能源汽车、风力发电和5G基站的快速发展，IGBT功率不断加大，对基板上单位面积所需的散热量不断增大。与其他材料相比，氮化铝基板具有高导热系数、优异的尺寸稳定性与匹配性和优良的绝缘性能，因此高导热性氮化铝陶瓷基板需求有望随IGBT市场规模增长而快速放量。

1. 汽车电子市场：陶瓷基板广泛用于汽车的传感器芯片封装等，如激光雷达、摄像头、毫米波雷达等。

以激光雷达为例的汽车传感器能够精确获得三维位置信息等优势，与辅助驾驶对环境高精度感知的需求相适应是智能驾驶领域的关键部件。

由于芯片集成度的提高，运算数据的增大，芯片正逐渐由小功率向大功率方向发展，对散热提出了更高的挑战。

陶瓷具有高导热、高绝缘、且与芯片材料匹配的热膨胀系数接近的优势，因此，目前车载摄像头、毫米波雷达与激光雷达等产品的芯片封装中陶瓷基板占据着越来越重要的地位。

智能驾驶下激光雷达行业迅猛发展，DPC陶瓷基板市场空间广阔。

随着汽车智能化变革的推进，以及高级别自动驾驶技术的发展，以激光雷达为代表的车载传感器出货量不断攀升。

根据Yole的数据显示，2021年，全球用于汽车与工业领域的激光雷达出货量预计达30万台，市场规模高达21亿美元，相较2020年增长了18%；而2021年我国激光雷达行业市场规模达6.3亿元，较2020年增加2.9亿元，同比增长85.29%，据智研咨询测算，预计2025年我国激光雷达市场规模将达到43.1亿元，市场前景十分广阔；

由于陶瓷基板等具有高导热、高绝缘、高线路精准度、高表面平整度及热膨胀系数与芯片匹配等特性，从而能够保证传感器信号的高效，灵敏，准确。激光雷达等车载电子的快速发展有望拉动陶瓷基板出货量不断上升。

1. LED市场：LED封装基板通常采用氧/氮化铝基板，其为整个LED散热系统关键的环节，既承载芯片，又是将芯片产生的热传导给冷却装置的载体。

LED产业快速增长并向大功率、高集成、密集化、小型化方向发展，LED发光效率和使用寿命会随结温的增加而下降，所以散热问题成为大功率LED进一步发展的瓶颈，而封装基板的选择对LED散热至关重要，陶瓷基板(又称陶瓷电路板)具有热导率高、耐热性好、热膨胀系数低、机械强度高、绝缘性好、耐腐蚀、抗辐射等特点，在电子器件封装中得到广泛应用。

LED照明市场体量大，增长稳定，拉动陶瓷基板需求不断提升。

中商产业研究院数据显示，我国LED照明行业市场规模逐年增长。由2017年6358亿元增至2020年8627亿元，年均复合增长率为10.7%。根据中商产业研究院预测，2022年我国LED照明行业市场规模可达10085亿元，同比增长7.0%。由于陶瓷材料强度高、绝缘性好、导热和耐热性能优良、热膨胀系数小，性能优势显著，因而其在LED封装中的渗透率有望不断提升。

1. 微波通信：陶瓷基板符合微波通信的需要，保障信号传输的快速和稳定性。

微波的频率范围大约在300MHz至300GHz之间，微波通信并没有使用微波的全部频率，而是主要使用3GHz-40Ghz这个范围。

信息处理和信息传播的高速化要求相关的电子材料有精准且稳定的介电常数（Dk）和更小的介质损耗（Df）；

氧化铝作为陶瓷基板核心原材料，具有硬度大、机械强度高，耐磨损，电阻率高、化学稳定性好等特点，可以满足基板的刚性承载需求并具有良好的介电性能，符合电路设计的需求，最大限度的降低传播中的信号损失。

5G商用化助力微波通信发展，陶瓷基板迎来广阔发展空间。

随着互联网快速发展，5G通信逐渐成为民用无线通讯发展的潮流。微波介质材料与通信元器件作为5G通信技术的基础，是实现高精度定位导航、高速通信和万物互联的重要保障。

根据Navian的数据，2020年全球射频器件市场规模达到287亿美元，2016-2020年CAGR为10.7%，陶瓷线路板因其优异的介电常数还有电气性能，在射频电路领域被广泛使用，随着射频器件市场规模的不断扩大，陶瓷基板有望迎来快速发展。

四、陶瓷基板竞争格局

GII调查数据显示，2019年，村田和京瓷的市场份额分列第一和第二，总营收约占全球总量的33.15%。日本是全球最大的陶瓷基板生产市场，核心厂商包括村田、京瓷、丸和等。是欧洲第二大生产市场，以罗杰斯为核心制造商，全球排名第三。

国内方面，赛创电气为全国领先的陶瓷基板企业，DPC陶瓷基板已实现量产，正不断向DBC、AMB基板转型升级。

1. 赛创电气为中国大陆DPC陶瓷基板头部企业，已布局薄膜陶瓷基板、激光光通信基板、激光雷达陶瓷基板、射频等领域。
2. 目前赛创电气已经实现氮化铝/氧化铝材料的DPC陶瓷基板产品的规模化与标准化生产，有望打破国外垄断，加速实现国产替代。

DPC与DBC、AMB均为主流平面陶瓷基板工艺路线，在技术开发、规模生产和市场开拓端具有较强的协同性，未来赛创电气还会研发氮化硅基陶瓷基板、多层陶瓷基板，并开发AMB和DBC工艺，进一步拓展新能源汽车、航空航天、半导体等新兴产业领域应用。

（根据制备原理与工艺不同，主要可为DPC（直接电镀铜陶瓷板）、DBC（直接键合铜陶瓷板）和AMB（活性金属焊接陶瓷板）。）

国瓷材料拟收购赛创电气，完善陶瓷粉体-陶瓷基片-陶瓷基板垂直产业链。

国瓷材料于2022年10月拟收购赛创电气，公司将借助氮化铝、氮化硅、高端氧化铝粉体、基片的研发能力和赛创电气的陶瓷基板生产能力，打造氧化铝、氮化铝和氮化硅陶瓷基板材料体系平台及DPC、DBC、AMB工艺体系平台，并完善陶瓷粉体-陶瓷基片-陶瓷基板垂直产业链，国瓷材料自主研发先进陶瓷材料及基片的产品将实现规模化、价值化、性能化的输出，进而使公司由先进陶瓷粉体和基片环节进入先进陶瓷基板解决方案的产业链环节，公司有望成为从陶瓷粉体到陶瓷板至下游陶瓷金属化全产业链企业，直接为客户提供全套解决方案。

国瓷材料的业务范围和下游应用领域得到长期和几何级数律的进一步拓展，公司的盈利能力、抗风险能力也有望进一步加强。

1. 投资建议

天风对国瓷材料收入的预测基于以下核心假设：

1.国瓷材料拟收购赛创电气，自主研发攻克了高端氧化铝粉体-基片、氮化铝粉体-基片的核心技术，将业务延伸至高端陶瓷基板相关领域，受益于陶瓷基板产业发展实现规模量产。

2.新能源材料、精密陶瓷板块：新能源产业驱动锂电池隔膜行业发展，有望带动上游氧化铝、勃姆石等涂覆材料持续放量，电动汽车产量提升催化公司陶瓷轴承球业务

3.电子材料领域MLCC配方粉、电子浆料等业务受益于5G通信推广、汽车电子化发展和光伏产业布局扩大的趋势

4．催化材料板块，蜂窝陶瓷等催化材料业务受益于国六标准实施带来的催化材料市场扩容升级

5．生物医疗板块，氧化锆等齿科材料业务受益于老龄化加速和消费升级趋势带来的口腔医疗市场市场增长

看好公司陶瓷基板垂直一体化布局，且新能源的普及带动锂电池产业发展，进而驱动电池隔膜及其上游涂覆材料需求增长，公司氧化铝和勃姆石业务有望持续放量，未来公司的业绩或将迎来可观成长，预计公司22-24年营收分别为29.88、38.66、45.83亿元，归母净利润为5.52、7.50、9.99亿元。

估值方面，公司主要产品板块如 MLCC配方粉、纳米复合氧化锆、蜂窝陶瓷以及陶瓷墨水等的竞争对手主要为海外公司，如 MLCC 配方粉：堺化学、日本化学、富士钛、美国 Ferro及台湾信昌等，蜂窝陶瓷：康宁、NGK 等，综合公司各板块业务来看，国内上市直接对标公司较少，因此我们通过对比其他行业应用的材料上市公司产品/地位给出一个合理的估值的锚：

选取行业电子专用材料制造行业，具体选取中瓷电子、德邦科技、安集科技等，得出23年均值55×，对应目标价41.25元/股，首次覆盖，给予“买入”评级。