覆铜陶瓷载板发展面临的机遇、风险展望，企业玩家分析
1、所处陶瓷载板市场概述
随着电子技术的不断进步，散热问题已经逐渐成为限制功率型电子产品朝着大功率与轻型化方向发展的瓶颈。热量在功率型电子元器件内部的不断积累将使得芯片结温逐步升高，并产生热应力，引发寿命降低及色温变化等一系列可靠性问题。在功率型电子元器件的封装应用中，陶瓷载板不仅承担着电气连接和机械支撑等功能，更是热量传输的重要通道。
对于功率半导体器件而言，封装载板必须满足以下要求：1）高热导率。目前功率半导体器件均采用热电分离封装方式，器件产生的热量大部分经由封装载板传播出去，导热良好的基板可使芯片免受热破坏；2）与芯片材料热膨胀系数匹配。功率器件芯片本身可承受较高温度，且电流、环境及工况的改变均会使其温度发生改变。由于芯片直接贴装于封装载板上，两者热膨胀系数匹配会降低芯片热应力，提高器件可靠性；3）耐热性好，满足功率器件高温使用需求，具有良好的热稳定性；4）绝缘性好，满足器件电互连与绝缘需求；5）机械强度高，满足器件加工、封装与应用过程的强度要求；6）价格适宜，适合大规模生产及应用。
目前市面上常见的电子封装载板材料包括有塑料载板（PCB）、金属电路板（MCPCB）和陶瓷载板等。PCB 具有价格低廉，工艺成熟以及易加工等特性，但其导热性导电性差，热膨胀系数与电子器件匹配度低，难以满足中高端封装需求；MCPCB 虽导热率高，但热膨胀系数难以与电子器件匹配，且价格较高，不宜广泛使用；陶瓷载板凭借其极好的耐高温、耐腐蚀、热导率高、机械强度高、热膨胀系数与芯片相匹配等特性成为大功率、高密度、高温及高频器件封装的首选，广泛应用于功率电子器件和高温电子器件的封装领域。
根据制备原理、工艺、封装结构、应用领域等不同，陶瓷载板可分为平面陶瓷载板与三维陶瓷载板，具体分类如下：
陶瓷载板主要分类
资料来源：普华有策制图
目前，覆铜陶瓷载板中常用陶瓷材料包括：氧化铝（Al2O3）、氮化铝（AlN）、氧化锆增韧氧化铝（ZTA）、氮化硅（Si3N4）等，其优缺点及应用具体如下：
覆铜陶瓷载板中常用陶瓷材料优缺点及应用
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氧化铝（Al2O3）、氮化铝（AlN）和氧化锆增韧氧化铝（ZTA）由于制备工艺较为成熟、成本较低、综合性能较好，目前在 DCB 陶瓷载板市场占据主流市场地位；而氮化硅（Si3N4）陶瓷材料由于综合性能突出，采用 AMB 工艺制作的覆铜陶瓷载板在高功率、大温变电力电子器件封装领域发挥重要作用及优势，尤其在第三代半导体功率器件封装领域是首选材料。
2、覆铜陶瓷载板行业概述
覆铜陶瓷载板是将高导电无氧铜在高温下键合到陶瓷表面，然后通过影像转移的方法完成表面图形的制作，以实现电气连接性能的连接材料，它既具有陶瓷的高导热性、高电绝缘性、高机械强度、低膨胀等特性，又具有无氧铜金属的高导电性和优异的焊接性能，并能像 PCB 线路板一样刻蚀出各种图形。覆铜陶瓷载板是功率电子器件、热电模组及光电子器件封装环节的关键材料。随着功率器件工作电压、电流的增加和芯片尺寸不断减小，芯片功率密度急剧增加，对芯片的散热封装的可靠性提出了更高挑战。尤其在轨道交通、电动汽车用的高压、大电流、高功率应用场景，传统柔性基板或金属基板已满足不了半导体模块高散热、高可靠性的要求，覆铜陶瓷载板因其具有的良好的导热性、耐热性、绝缘性、低热膨胀系数，成为功率电子器件封装环节最为重要的基础材料，其可靠性水平决定了功率器件的性能。
作为功率器件封装工艺的关键技术，陶瓷覆铜技术及国际市场长期被欧美、日韩企业垄断，尤其在高可靠性的覆铜陶瓷载板领域，国内企业长期依赖进口。我国功率半导体封装产业的发展迫切需要基础材料的突破，尤其未来我国在碳化硅、氮化镓模块封装领域的自主发展首先要突破的瓶颈就是陶瓷覆铜技术，该技术已列入《中国制造 2025》的重大攻关项目。
覆铜陶瓷载板按不同的工艺路线划分包括：直接键合铜陶瓷载板（DirectCopper Bonding Ceramic Substrate，DCB）、活性金属焊接陶瓷载板（Active MetalBrazing Ceramic Substrate，AMB）和直接电镀铜陶瓷载板（Direct Plated CopperCeramic Substrate，DPC）等，载板的可靠性一方面源于陶瓷本身的物理性能，另一方面则源于生产商不同的工艺技术和工艺水平带来的铜和陶瓷不同的结合强度。
覆铜陶瓷载主要细分产品工艺、优缺点及应用
资料来源：普华有策制图
上述载板中，AMB 载板尤其是氮化硅 AMB 载板是当下最具竞争力的第三代半导体 SiC 功率器件用封装载板，随着电力电子向高功率、大电流、高能量密度的方向快速发展，市场对于更高可靠性的氮化硅 AMB 载板的需求越来越迫切。目前，全球仅有富乐华、罗杰斯、Dowa、Denka 等少数企业具备量产工艺并实现大批量供应。
3、行业主要特性
1）周期性
覆铜陶瓷载板行业与半导体行业，特别是功率半导体行业存在紧密的联动关系，上述行业具有较强的周期性特征并与宏观经济和政治环境等密切相关。覆铜陶瓷载板广泛应用于各类新能源汽车、工业控制、消费类家电及新能源发电，受全球宏观经济的波动、行业景气度等因素影响，各类终端产品的市场存在一定的周期性，其周期性波动会传递至功率半导体及覆铜陶瓷载板行业。行业下游新能源汽车市场中，当宏观经济整体向好时，有利于提升汽车整车的消费，从而带动上游功率半导体及覆铜陶瓷载板产销量的增长；当宏观经济下滑时，汽车消费放缓，从而对上游功率半导体及覆铜陶瓷载板行业的产销量也会产生不利影响。此外，贸易环境、政治环境波动等因素会造成市场整体波动，可能对覆铜陶瓷载板企业的经营业绩造成不利影响。
2）季节性
覆铜陶瓷载板行业暂不存在明显的季节性变化，其上下游均无明显的季节性特点。
3）区域性
近年来，我国加大了对半导体行业的重视程度，出台了多项扶持政策鼓励投资，国内厂商在功率半导体行业投入大量资金，促进了行业的快速发展。目前，国内规模较大的功率半导体行业企业大部分集中在长三角、珠三角区域，境外规模较大的功率半导体行业企业主要集中在欧洲、日本等地区。行业下游新能源汽车市场也呈现出集中化的行业发展趋势，生产主要分布在长三角、珠三角、东北、环渤海、中部和西南等地区，我国汽车电子行业主要围绕汽车产业集群分布，选择在汽车制造商临近区域设立生产基地，形成了以东北、长三角、珠三角、环渤海、中部和西南等汽车产业基地为辐射中心的行业区域性分布特征。
4、行业发展面临的主要机遇与风险
（1）机遇
1）国家政策大力支持半导体材料产业发展
覆铜陶瓷载板是半导体器件重要的封装材料。半导体器件作为半导体产业的重要组成部分，是我国重点发展的战略性、基础性和先导性支柱产业，属于国家高度重视和鼓励发展的行业。近年来，国家相关部委出台了一系列支持和引导半导体器件以及与其相关的电子专用材料发展的政策法规，如《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》《基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023 年）》《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》，均提到了要大力推动我国半导体器件、电子专用材料的发展。
2）下游应用市场快速增长
覆铜陶瓷载板是功率半导体模块封装的核心材料之一，对功率半导体的性能、可靠性发挥关键作用，终端应用覆盖电动车、新能源发电、消费电子、家电、工业控制等。尤其伴随近年来碳中和政策下新能源产业高速发展，功率半导体作为新能源产业的基础电子元器件，有望迎来更大的发展空间，从而带动覆铜陶瓷载板市场进入高速发展期。
（2）风险
1）目前国内覆铜陶瓷载板企业主要竞争对手为国外厂商，如罗杰斯、贺利氏均为材料领域国际龙头，研发实力、资金实力、综合竞争力强。随着国内市场需求的不断增长，罗杰斯、贺利氏等国际头部企业已开始强化在中国市场的竞争策略。
2）国内产业链配套薄弱
由于国内陶瓷载板相关产业发展时间较短，国内尚不具备完整的产业链配套能力，国内企业覆铜陶瓷载板生产所需的主要生产设备如氧化设备、烧结炉等需从国外进口，主要原材料如陶瓷片、铜箔等高端产品，对海外企业有一定程度依赖，且近年来海外主要供应商的产能增长有限，未来原材料供应将难以满足国内企业的生产规模。相对于海外竞争对手，因世界政经局势、商业习惯等因素，国内覆铜陶瓷载板企业在海外供应链上存在一定不可控风险。
5、行业主要企业/玩家
（1）Rogers Corporation
该公司产品包括电力电子材料、高弹体材料等各类工程材料，广泛应用于汽车、轨道交通、能源、电子产品、通信、服装等领域。罗杰斯的覆铜陶瓷载板产品主要为 curamik ®品牌的 DCB、AMB 产品，主要面向电力电子设备。
（2）Denka
该公司是一家主要从事化学产品的制造的企业，由其电子/尖端产品部门负责陶瓷载板业务，开发有高导热性陶瓷载板，主要产品为氮化硅和氮化铝 AMB 基板。
（3）KCC Corporation
该公司产品广泛运用于汽车、船舶、集装箱、工业、彩钢和建筑等行业。韩国 KCC 集团的覆铜陶瓷载板产品主要有氧化铝 DCB基板、氮化铝 DCB 基板、氧化锆增韧氧化铝 DCB 基板、氮化硅 AMB 基板等。
（4）Heraeus Electronics
该公司是世界知名电子组装和封装材料的制造商，致力于为电子器件以及通信行业的材料解决方案。贺利氏电子的覆铜陶瓷载板产品主要为 DCB、AMB。
（5）Dowa
该公司其产品主要包括氮化铝 AMB 基板、ALMIC ®Al-陶瓷载板（MCB），是全球领先的功率半导体用金属陶瓷载板制造商。
（6）富乐华
该公司主营业务为功率半导体覆铜陶瓷载板的研发、设计、生产与销售。
（7）南京中江
该公司主要产品为 DCB、AMB 及DPC 产品。
（8）合肥圣达
该公司主要产品为氮化铝（AlN）陶瓷材料及 DCB 产品。
6、行业主要壁垒
覆铜陶瓷载板行业存在较高的技术壁垒，长期由海外大型生产企业占据绝大部分市场份额。进入行业的主要壁垒如下：
（1）人才壁垒
覆铜陶瓷载板行业具有显著的技术密集型的特征，在产品研发、大规模生产、应用技术服务等方面，均需要具有专业扎实和经验丰富的综合型人才。同时，随着行业的快速发展和国际大型企业的激烈竞争，优秀人才对行业发展至关重要。我国覆铜陶瓷载板行业发展历程较短，行业长期被海外大型企业垄断，随着行业的高速发展，行业中的专业人才已越来越供不应求，且头部集中效应显著，因而对于新的行业进入者而言，专业人才壁垒较高。
（2）技术壁垒
覆铜陶瓷载板在产业链中具有承上启下的地位和作用，行业技术壁垒高、产品附加值高、产业关联度强。覆铜陶瓷载板行业的技术壁垒不仅体现在对各种陶瓷材料性能的把握、焊料/蚀刻药水等关键辅材的研制、烧结/蚀刻等核心工艺段的技术研发、工艺流程控制等方面，还体现在满足下游各类应用需求的快速创新能力。同时，覆铜陶瓷载板的生产工艺较为复杂，每一道工序都会影响产品的最终品质，需要长期的经验积累和技术研发，因此存在较高的技术壁垒。
（3）质量体系认证及供应商认证壁垒
覆铜陶瓷载板是功率半导体关键材料，对下游客户产品的性能及可靠性意义重大，因此客户对供应商的审核较为严格。行业大型客户长期实行严格的质量认证体系，是进入主流供应体系的必要条件。下游客户对供应商的产品质量、供应保障、产能规模、技术服务、品牌口碑等要求较高，通常需经过 1-2 年认证周期后，才能正式建立合作。同时，基于质量控制、生产保障、风险控制等考量，一旦与客户开展合作后，会有较高的稳定性，不会轻易更换供应商。因此，对于行业新进入者，需花费较多时间、精力完成质量体系认证及供应商认证流程人才壁垒
（4）资金壁垒
覆铜陶瓷载板行业具有显著的资金密集型特征，研发投入、产能建设投入、设备升级投入、人才储备投入等均对行业内企业提出了较高的资金实力要求。尤其，部分高性能生产设备需从海外进口，价格较高，资金投入要求较大。当前，下游市场需求旺盛，下游行业头部客户对供应商通常会有产能保证要求，因此需要行业内企业具有一定的生产能力，对资金实力方面提出了较高的准入门槛。
（5）生产规模壁垒
富乐华所处行业下游市场发展迅猛，且客户主要以国内外行业头部企业为主，采购量大、品质要求高，客户不仅对覆铜陶瓷载板供应商的产品性能、良率及可靠性有严格要求，一般还需对供应商的产线产能、交付能力等方面严格考察，以确保其自身的供应链安全。这对供应商的企业规模提出了较高要求，因此大型客户在选择合作供应商时一般不会考虑小型的生产企业，小规模企业进入下游客户合格供应商体系的难度较大。因此，行业新入企业面临一定的生产规模壁垒。
同时，生产规模较大的企业在运维管理和生产效率上可以更好发挥规模效应，在原材料采购和客户谈判等方面具备一定的话语权，保证产品在市场上的竞争力。因此新进入企业可能面临生产规模壁垒。
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