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最新议程发布!2025一带一路国际先进材料大会,10月20-22日,15+院士,400+国际大咖,宁波见
材料汇· 2025-10-14 22:16
大会核心概况 - 2025一带一路国际先进材料大会(BRCAM 2025)定于2025年10月20-23日在中国浙江宁波举行,主题为“新材料链接未来, 共建共赢新丝路” [1][4] - 大会围绕绿色可持续发展理念,设置二维材料与未来器件、绿色复合材料、生物基材料、绿色农业、高分子绿色回收、能源材料、生物医用材料等7大主题 [1] - 大会旨在通过学术研讨、产业对接与政策对话,构建“产学研政商”五维协同的创新共同体,重点推进国际联合研发项目孵化、共建联合实验室与技术转移中心、跨境人才交流计划以及产业孵化合作 [1] 组织机构 - 大会由宁波工程学院和清华大学智能可穿戴设备中心联合主办 [4] - 协办单位包括宁波诺丁汉大学、西交利物浦大学、哈尔滨工业大学、浙江理工大学等十余所国内外高校及研究机构 [5] - 承办单位为宁波启明产链信息科技有限公司和宁波市计量测试研究院 [5] 参会规模与嘉宾 - 大会预计将吸引15位院士及400余位国际专家齐聚宁波 [3] - 参会代表注册费为线上2500元/人,现场3000元/人;学生注册费为线上1500元/人,现场1800元/人 [33] 大会议程与专题论坛 - 大会首日(10月21日)上午举行全体大会,下午开始平行论坛 [10][11] - 二维材料与未来器件创新应用论坛将探讨MAX相及MXene材料功能性质、人工智能与新兴电子材料、石墨烯在纳米电子学和生命健康领域的应用等 [13][14][15] - 绿色可持续发展论坛包含四个专题:绿色复合材料论坛聚焦MXene/回收碳纤维复合材料的制造与表征、生物复合泡沫等 [16][17];高分子绿色回收论坛探讨废弃聚氨酯泡沫高值化再利用、聚乙烯化学可回收性等 [18];绿色农业论坛涉及淀粉基环保塑料、新型控释肥料、生物降解地膜等 [19][20];生物基与绿色可持续发展论坛关注生物合成学、生物炼制、聚乳酸技术等 [21][22] - 能源材料论坛下设三个主题:能源存储与碳中和核心材料涵盖能源转换材料、电催化固氮、竖直石墨烯应用等 [23][24];固态电池与新型储能器件讨论高比能锂电池关键材料、锂金属电池负极界面材料、氢能与锂离子电池对比等 [25][26];能源高效利用与交叉技术包括固态锂离子电池现状、电解水电催化剂设计、钙钛矿太阳能电池等 [27][28] - 生物医用材料论坛主题包括用于消除植入物失败的纳米材料、用于组织再生的生物活性纳米复合材料、下一代生物纳米载体等 [29][30] - 10月23日为邀请制的2025 JAR创新与企业合作论坛,地点在绍兴·柯桥 [11]
半导体设备行业深度:哪些设备已国产化,哪些还需突破?
材料汇· 2025-10-14 00:14
半导体设备行业概述 - 半导体设备处于产业链上游,支撑芯片设计、晶圆制造和封装测试等中游环节 [6][9] - 全球半导体设备销售额呈现周期性波动,2024年达1171亿美元,同比增长10%,预计2025年增至1280亿美元 [10][15] - 设备投资占集成电路制造资本支出的70%-80%,其中芯片制造环节设备占比达80% [12][13] - 中国大陆连续五年成为全球最大半导体设备市场,2024年销售额495.5亿美元,同比增长35%,占全球份额42% [15][18] - 前道晶圆制造设备占半导体设备总市场规模90%,薄膜沉积设备占晶圆制造设备22%,2024年全球规模约231.86亿美元 [18][19] 国产半导体设备发展驱动因素 - 国家政策推动自主可控,大基金三期支持设备国产替代,2024年国产设备验证周期从24个月缩短至14个月,本土设备商份额从2020年7%提升至2024年10% [23] - AI浪潮带动先进制程需求,2025年全球生成式AI支出预计达6440亿美元,76%同比增长,推动中国大陆晶圆厂扩张 [25] - 半导体产业并购升温,政策支持跨界整合,如北方华创收购芯源微17.9%股份,提升产业集中度 [26] 半导体设备市场空间及相关需求 - 全球前道涂胶显影设备市场空间2025年预计45亿美元,中国大陆达18亿美元,其中KrF及以下节点设备占9.4亿美元 [28][30] - 后道封装设备占半导体设备价值量5%,2025年全球封装设备市场规模预计417亿元,固晶机、划片机、键合机占比分别为30%、28%、23% [33][38] - 半导体测试设备需求快速增长,2024年全球市场规模75.4亿美元,2026年预计达97.7亿美元,AI计算测试设备2024年规模23亿美元 [41][47] - HBM产品迭代增加测试需求,SK海力士推出HBM4,堆叠层数提升至12层,测试环节复杂度上升 [45][48] - AI服务器推动测试设备需求,如英伟达NVL72系统需ICT、FCT等测试,设备供应商重要性凸显 [53][55] 半导体设备国产替代 - 美系设备厂商对中国大陆销售依赖度高,2024财年应用材料、泛林集团、科天对中国销售占比分别达37%、42%、43%,替代空间超200亿美元 [63][66] - 国产设备在刻蚀、清洗、薄膜沉积等领域覆盖率突出,但光刻机、量测设备、离子注入机等环节国产化率仍低于20% [69][73] - 涂胶显影设备国产化率低,东京电子全球市占率90%,芯源微实现28nm及以上节点替代,ArF浸没式设备获5家客户订单 [74][77] - 2024年主要半导体设备上市公司研发费用总计100.5亿元,同比增长42.5%,加速高端产品突破 [78] 半导体设备技术突破及相关进展 - 光刻机领域,上海微电子量产90nm设备,推进28nm研发,2023年国产化率仅2.5% [82] - ALD设备国产替代突破,拓荆科技装机量国内第一,2025Q2收入超2024全年,微导纳米、北方华创等加速布局 [83][84] - 离子注入设备填补空白,北方华创发布Sirius MC313,目标覆盖逻辑、存储等全领域 [85] - 多家公司披露进展:微导纳米ALD/CVD产品获重复订单,精智达HBM测试设备验证顺利,华峰测控切入高算力SoC测试 [81] 半导体设备相关公司 - 北方华创2025年上半年刻蚀设备收入超50亿元,薄膜沉积设备收入超65亿元,并购芯源微完善光刻工序布局 [88] - 中微公司2025H1营收49.61亿元,同比增长43.88%,刻蚀设备销售37.81亿元,推出六款新产品覆盖刻蚀和薄膜沉积 [90][93] - 万业企业离子注入机实现规模量产,低能大束流设备晶圆片产量突破500万片,国产化率不足10% [96][97] - 芯源微前道涂胶显影设备获头部客户订单,化学清洗机打破国外垄断,临时键合机进入放量阶段 [98][101]
中国新材料产业发展全景图(2025)
材料汇· 2025-10-14 00:14
点击 最 下方 关注《材料汇》 , 点击"❤"和" "并分享 添加 小编微信 ,寻 志同道合 的你 正文 引言 从石器时代的打磨,到青铜与铁器的熔铸,再到硅基芯片的刻蚀,人类文明的每一次跨越,都始于一种 革命性材料 的诞生。今天,我们正站在一场新文 明浪潮的起点—— 人工智能 正在重塑社会生产范式, 航空航天 将人类的足迹迈向深空与深海, 能源革命 关乎文明的永续发展。然而, 驱动这一切伟大 变革的底层基石与核心命脉,正是 新材料 。 它是AI算力背后,承载万亿晶体管的先进半导体衬底;是航天器刺破苍穹,抵御数千度烈焰的超高温防护涂层;是新能源体系中,构筑高能量密度电池 与高效氢能转换的关键物质。 材料,已从幕后走向台前,从支撑变为引领,成为大国竞争中决定成败的"必争之地"与"硬核实力" 。 在此历史性交汇点,中国新材料产业已驶入发展的快车道,规模突破八万亿,集群效应凸显。本报告将 全景式扫描 先进基础材料、关键战略材料、前沿 新材料 等十一大核心领域 ,深入剖析性能突破与工艺壁垒等核心挑战,并擘画以 "关键战略材料自主保障" 为首的八大重点发展任务 。我们旨在 厘清现 状、直面问题、指明方向,为锻造中国面向未 ...
台积电之外的风景:联电全球产能与战略布局深度解析
材料汇· 2025-10-12 23:06
公司概况 - 联华电子股份有限公司成立于1980年5月,总部位于新竹科学园区,全球员工约20,000人,实收资本额为新台币1,256.07亿元 [4] - 公司主营业务为专业晶圆制造整合服务,提供逻辑/混合信号、嵌入式高压解决方案、嵌入式非挥发性内存、RFSOI及BCD等完整制程技术及制造解决方案 [4] - 2024年合并营业收入为新台币2,323.03亿元,合并营业成本为新台币1,566.49亿元 [4] 全球产能分布 - 公司构建了以中国台湾为创新引擎、中国大陆为市场支点、新加坡为战略缓冲、日本为生态补充的多极协同制造网络 [7] - 中国台湾基地集中了最先进的制造能力,12英寸晶圆月产能稳定在9万至10.7万片,主要用于28纳米、22纳米等先进制程,产能利用率长期保持在90%以上;8英寸晶圆月产能约30万片(相当于12万片12英寸晶圆产能) [8] - 中国大陆厦门联芯12英寸晶圆厂采用分阶段建设,每阶段规划月产能1.5万片,全部建成后总产能达每月3万片,主要生产28纳米和22纳米制程产品,客户以中国大陆设计公司为主 [9] - 新加坡基地Phase 1和Phase 2产线已投入运营,月产能合计约1.5万片,主要生产40纳米及以上成熟制程产品;P3产线预计2025年下半年量产,四期项目全部建成后总产能将达每月4.5万片12英寸晶圆 [10] - 日本三重县工厂通过收购获得,月产能约为3万片12英寸晶圆,主要服务于日本当地的汽车电子、工业设备等领域客户 [12] 技术节点抉择 - 公司战略聚焦于28纳米、22纳米等"长生命周期节点"的深度耕耘与价值挖掘,放弃在尖端制程上进行昂贵的"军备竞赛" [14] - 28纳米和22纳米制程构成公司最坚实的业绩支柱,在12英寸晶圆产能分配中合计占据约60%份额,广泛应用于智能手机应用处理器/基带、Wi-Fi/蓝牙芯片、电视显示驱动IC及各类物联网设备主控芯片 [16] - 22纳米工艺是对28纳米的光罩微缩优化,可将芯片尺寸缩小约10%,为客户带来显著的单位成本降低,性能提升通常不到5% [17] - 14纳米制程研发于2017年完成,累计投入约2亿美元,但因量产时间比行业领导者晚约两年半,目前月投片量维持在2500至3000片的较低水平 [18] - 公司与英特尔达成历史性合作,授权其12纳米技术用于英特尔自有工厂生产,采用"技术授权+联合开发"的轻资产模式,但大规模产品出货时间点预计在2027年左右 [19] - 公司积极布局"超越摩尔"领域,位于新竹的6英寸晶圆厂超过80%产能用于生产氮化镓和碳化硅等化合物半导体,应用于新能源汽车、快速充电、5G通信基站等高频、高功率场景 [20] 客户生态与市场竞争 - 在显示驱动IC领域拥有稳固的"基本盘",核心客户群包括联咏、矽创和瑞昱等台湾本土设计公司巨头,构建了坚实的护城河 [23] - 在模拟与混合信号芯片领域客户画像更为多元化与国际化的,前五大客户包括英伟达和高通等国际半导体巨头,传统模拟芯片龙头德州仪器在公司的产能占比已低于10% [24] - 中芯国际被视为公司在中长期内最强劲的竞争者,凭借国家产业政策支持、庞大的本土市场需求及持续的技术投入,在28纳米等关键节点上形成强大的成本竞争力与产能规模效应 [26] - 对于竞争对手格芯,公司展现出充分的战略自信,认为其FD-SOI技术路线在长期可靠性和极端环境下的耐用性方面与公司所采用的体硅平面工艺存在差异,难以在车规级、工业控制等市场构成实质性威胁 [27] 供应链策略与未来增长 - 核心设备和材料供应链依赖全球顶级品牌,硅片主要采购自信越化学、胜高及环球晶圆,光刻设备以阿斯麦的immersion光刻机为主力,刻蚀、薄膜沉积等关键工艺环节由应用材料、泛林研发和东京电子主导 [30] - 对于中国大陆和韩国的半导体设备厂商持有非常审慎的态度,出于技术保密与地缘政治风险的双重考量,直接采购行为非常稀少 [32] - 未来产能扩张预计沿用"收购为主,自建为辅"的稳健财务策略,倾向于收购在德国、日本或美国等发达经济体中因运营成本高企而寻求出售的现有晶圆厂 [33] - 公司进军先进封装领域,专注于为台积电CoWoS流程提供关键的硅中介层,当前月产能约为1500片,计划年底前提升至3000片,明年进一步扩产至6000片,以抓住AI芯片供应链的"溢出红利" [34]
国内外茂金属聚乙烯mPE的发展现状与供需分析
材料汇· 2025-10-12 23:06
概述 - 茂金属聚乙烯(mPE)是在茂金属催化体系下,由乙烯均聚或与α-烯烃共聚得到的聚合物,是产量最大、应用进展最快的茂金属聚合物产品 [2] - 得益于茂金属催化剂的单活性中心特性,mPE具备较窄的分子量分布和更均匀的共聚单体分布,性能显著优于传统聚乙烯,在薄膜、管材、瓶盖、电线电缆等领域具有优异表现 [4] - 全球主要生产企业包括ExxonMobil、Dow化学、Borealis等,国内主要企业有齐鲁石化、大庆石化、独山子石化、兰州石化、扬子石化、茂名石化、广东石化、沈阳石蜡化工、宁夏宝丰能源、浙石化等 [4] 市场供需:全球 - 2023年世界mPE总产能约为2800万吨/年,前四大生产企业产能合计约1400万吨/年,占全球总产能的50% [7] - ExxonMobil公司是全球最大mPE生产商,产能为581.6万吨/年,占全球产能的21%;Dow化学公司位居第二,产能为451万吨/年,占全球产能的16% [7][10] - 中国石油和中国石化产能分别提升至全球第三和第四位,产能分别为228.8万吨/年和203万吨/年,全球占比分别为8%和7% [8][10] - 从区域产能分布看,北美占比约31%,新加坡占比约14%,中东占比约10%,中国占比4.15% [9] - 2023年世界mPE需求量约为2500万吨,美洲、欧洲和亚洲是主要消费市场,消费量占比分别为25%、32%和21%,亚洲市场消费呈快速增长态势 [11] 市场供需:中国 - 2023年中国mPE表观消费量为259万吨,其中国内产量为36万吨,进口量为223万吨,自给率仅为13.8%,高度依赖进口 [13] - 国内产量有限的主要原因是国产料与进口料性能存在差距,以及国产茂金属催化剂与进口催化剂价差较大导致生产成本较高,生产企业常处于亏损状态 [13] - 截至2023年底,中国已开展mPE试生产或量产的装置设计产能合计约556.8万吨/年,但因起步较晚且受生产技术壁垒限制,装置开工率较低,产量有限 [13] - 未来中国已规划在建多套含mPE装置,预计新增总产能将超过600万吨/年,全面投产后可能面临激烈竞争,埃克森美孚(惠州)项目预计2025年投产 [15] - 2023年中国mPE消费结构中,薄膜应用占比最高,达88.9%,其中食品薄膜、棚膜、缠绕膜、热收缩膜、重包装膜分别占30.5%、16.8%、16.5%、10.6%和8.7%;管材应用占比8.0% [17] - 包装行业制品减薄化、单一包装膜等趋势将促进mPE需求增长,PERT管材、滚塑油箱等非包装领域应用也将保持强劲增长 [19] 工艺技术 - mPE生产工艺主要包括气相法、溶液法和淤浆法,2023年全球产能中,气相法占比61%,溶液法占比22%,淤浆法占比17% [21] - 溶液法工艺代表包括Dow公司的Dowlex工艺和NOVA公司的Sclairtech工艺,是在温度高于聚合物熔点条件下进行的聚合 [21] - 淤浆法工艺代表包括Innovene的Innovene S工艺、三井化学的CX工艺、Chevron Phillips的MarTECH ADL工艺,是产物悬浮于溶剂中的非均相沉淀聚合 [22] - 气相法工艺代表包括Univation的Unipol工艺、三井化学的Evolue工艺、Ineos的Innovene G工艺和中国石化GPE气相法工艺,是在流化床反应器内进行的配位聚合 [22] 应用进展 - mPE主要分为茂金属线型低密度聚乙烯(mLLDPE)、茂金属中密度聚乙烯(mMDPE)和茂金属高密度聚乙烯(mHDPE) [24] - 薄膜是mPE最主要的应用领域,其生产的薄膜具有韧性优、光学性能好、气味低、热封温度低等优点,主要产品包括透气膜、热收缩膜、重包装膜、缠绕膜等 [25] - 管材是mPE新产品研发重点,与无规共聚聚丙烯管材相比,mPE制成的PE-RT管材具有优异的长期耐高温蠕变性能、耐低温性能和高柔性 [30] - 在滚塑领域,mPE制品具有优良的抗冲击性能和韧性,可实现制品壁厚减薄和重量减轻,但目前该类产品主要依赖进口 [32] - mPE因其特殊的分子结构和力学性能,也非常适合用于生产要求高光泽度、低气味、良好加工性能的瓶盖,但该领域原料基本由外资或合资企业垄断 [33] - mPE在电线电缆、涂覆、防水卷材等领域也展现出优势,如分子量分布窄带来的加工稳定性、低气味、耐穿刺、耐候等特性,应用不断拓展 [34][35][36] 发展建议 - 未来中国PE整体产能将进入过剩阶段,国内同类产品竞争将更加激烈,进口产品主要因成本更低而具有优势 [38] - 生产mPE的核心是催化剂,中国虽已实现部分茂金属催化剂的国产化,但在茂金属化合物、硅胶载体、MAO等方面仍存在差距,需加快产业化攻关 [38] - 高端mPE生产所需的关键单体(如1-己烯、1-辛烯)的产业化存在差距,制约了高附加值产品的研发,应加大关键单体技术开发和产业化力度 [39] - 目前中国PE装置90%以上采用进口工艺技术,许多国外许可商的技术并不许可茂金属牌号,需加快装置改造以满足茂金属催化剂生产需求 [40] - 应加强材料微观结构技术创新,开发特殊分子结构和应用性能的产品,如具有长支链的mLLDPE、单釜双峰mPE产品,推动在高端领域的应用 [41]
聚焦硅光CPO、异构集成,2025异质异构集成年会,宁波见!(HHIC 2025)
材料汇· 2025-10-11 20:05
会议核心观点 - 人工智能、智能驾驶及高性能运算应用正驱动新兴半导体技术加速产业化,异质异构集成已成为半导体领域重要发展方向 [2] - 会议旨在抢抓新一代芯片发展战略机遇,助力宁波及长三角地区打造先进电子信息产业高地,实现“聚资源、造集群”的发展目标 [2] - 会议聚焦三维异构集成、光电共封装、晶圆级键合等前沿先进封装技术,推动技术创新与产业应用深度融合 [10] 会议基本信息 - 会议名称为2025异质异构集成年会,由势银(TrendBank)与甬江实验室联合主办 [4] - 会议计划于2025年11月17-19日在浙江宁波举行,预计规模为300-500人 [4] - 会议标准注册费用为2500元/人,早鸟优惠价为2000元,学生优惠价为1500元 [12] 会议议程与技术焦点 - 会议议程涵盖异构集成与先进封装、光芯片与CPO技术创新、异质异构集成工艺与材料装备、Micro LED异质集成微显示四大平行论坛 [6][7][8] - 关键技术话题包括2.5D/3D芯粒异构集成、12英寸MEMS微纳加工技术产业化、硅基光电合封技术、混合键合工艺发展趋势等 [6][7] - 微显示分论坛将探讨AR全彩Micro LED现状、钙钛矿量子点全彩Micro LED产业化、激光键合与巨量转移方案等前沿议题 [7][8] 产业参与与合作生态 - 参会企业覆盖EDA工具及芯粒设计、芯粒制造及先进封装、异构集成供应链等全产业链环节,包括华进半导体、长电科技、通富微电、北方华创等龙头企业 [15] - 会议亮点包括全链条资源融合,构建“技术-产业-资本”协同生态,并采用大型会议与小型闭门会议结合的形式促进精准对接 [11][13] - 会议设置现场技术与产品展示区域,搭建供应链对接平台,促进供需双方合作 [13]
百亿赛道UHMWPE深度分析:揭秘超高分子量聚乙烯的进口替代与投资密码
材料汇· 2025-10-11 20:05
文章核心观点 - 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种具有卓越力学性能和化学稳定性的关键战略材料,在新能源汽车和国防安全等领域需求呈现爆发式增长 [3] - 中国已成为全球最大的UHMWPE生产国和消费国,但行业面临“低端过剩、高端不足”的结构性挑战,高端产品进口替代空间巨大 [3][17][61] - 未来投资机会高度集中于进口替代、下游高增长应用拉动以及绿色制造技术等核心环节,行业需向技术驱动的高质量发展路径转型 [60][61][71] UHMWPE概述 - UHMWPE是一种黏均分子量通常在150万以上的热塑性工程塑料,具有耐冲击、耐摩擦、自润滑、耐化学腐蚀等优异性能 [6] - 其分子链长且易高度缠结,导致熔融状态下黏度高、流动性差,可采用拉膜、挤出、注塑等方式加工成薄膜、纤维、型材等制品 [6][9] - 性能对比显示,UHMWPE在密度、动摩擦系数和吸水率等方面优于聚四氟乙烯、尼龙66等工程塑料 [7] UHMWPE市场供需分析 全球市场 - 2023年全球UHMWPE产能约49万吨/年,亚洲是主要产区,产能占比55.1% [11] - 2023年全球消费量约48.6万吨(市场规模约73亿美元),需求年均增长率超过10%,动力电池隔膜是最大应用领域,消费量约24.9万吨 [13][15] - 预计2023-2028年全球需求复合增长率约12%,2028年消费量将达67.9万吨 [16] 中国市场 - 截至2023年,中国主要生产企业共10家,总产能21.1万吨/年,但锂电池隔膜料等高端产品进口依存度高 [17][20] - 2023年中国表观消费量约43.2万吨(市场规模约65亿美元),近半数用于锂电池隔膜,用量约21.6万吨 [21][23] - 国内规划新增产能达46.3万吨/年,若全部落地,中国总产能将达67.4万吨/年 [70] UHMWPE工艺技术 - 工业化生产主要采用Ziegler-Natta催化剂的液相淤浆聚合技术,Hostalen釜式工艺占全球产能超70% [26][31] - 国内技术实现突破,开发出连续法环管淤浆工艺并完成工业转化,中石化天津在建10万吨/年装置采用自有釜式技术 [35][37] - 催化剂技术是发展关键,茂金属催化剂和非茂过渡金属催化剂仍处于研发或中试阶段,是未来优化产品性能的重点 [28][30] UHMWPE应用进展 - **锂电池隔膜**:是UHMWPE最大下游应用,利用其高温“熔而不塌”特性保障电池安全,未来三年中国需求增速预计达30% [15][23][41] - **高性能纤维**:2023年全球纤维需求量约5.47万吨,中国占61%达3.38万吨,是理想的防弹、防刺材料,预计中国未来需求年均复合增速10.4% [43][53][58] - **医用材料**:全球60%的髋关节和近100%的膝关节手术使用UHMWPE制品,是人工关节耐磨衬垫的首选材料 [46] UHMWPE纤维分析 - 全球UHMWPE纤维产能为6.7万吨/年,中国占4.5万吨/年,达全球总产能的67% [55] - 冻胶纺丝-超倍拉伸法是主流工业化生产工艺,分为干法和湿法,干法产品质量更优但技术和设备要求高 [50][51] - 国内约有20家生产企业,91%产能为湿法工艺,2023年需求量前三的应用领域为军警装备(38%)、海洋产业(30%)和劳动安全防护(25%) [56][58] UHMWPE投资逻辑分析 - 核心投资主线是进口替代与高端突破,重点关注高性能催化剂、锂电池隔膜基料、医用级树脂等高端专用材料的技术突破 [61][62] - 下游高增长应用如新能源汽车和军需防护是确定性的需求引擎,可延伸投资隔膜新型涂覆技术、纤维深加工成复合装甲等环节 [63][64] - 绿色制造与降本增效技术是未来核心竞争力,投资机会存在于低毒溶剂替代、溶剂高效回收工艺等环保工艺领域 [65][66]
【深度】液冷:智算中心散热核心技术(附42页PPT)
材料汇· 2025-10-10 23:43
文章核心观点 - AI时代算力芯片功率持续提升,液冷技术凭借其高效散热、节能降噪等优势,正成为智算中心的主流散热方案,市场空间广阔 [3][6][15] - 全球数据中心PUE考核趋严及AI服务器功率密度大幅提升共同驱动液冷技术渗透率加速,冷板式是当前主流方案,浸没式是长期发展方向 [3][15][23] - 液冷产业链涵盖上游零部件、中游系统集成及下游应用,具备系统级能力的专业温控厂商和拥有高性价比优势的国产供应商有望在行业高速增长中受益 [3][61][80] 液冷技术驱动因素 - **散热能力与成本优势**:液冷系统散热能力远优于风冷,在每机架40kW的部署下,液冷投资成本比传统风冷节省14% [12];以10MW数据中心为例,液冷方案相比冷冻水方案预计2.2年左右可回收增加的初投资 [12] - **算力功率密度提升**:AI GPU机架峰值密度预计从2024年的130kW增长至2029年突破1MW,英伟达GB200超级芯片功耗达2700W,风冷技术已触及散热极限 [15] - **全球PUE政策趋严**:中国要求新建大型数据中心PUE降至1.25以内,美国联邦数据中心需在2025年前达到PUE≤1.5,欧洲要求2030年PUE降至1.3以下,液冷技术是降低PUE的关键 [23] - **云服务厂商(CSP)积极采用**:包括Meta、Google、AWS、微软在内的主流云厂均已设计和启用液冷方案 [26] 液冷技术分类与架构 - **技术路径**:主要分为冷板式、浸没式和喷淋式三大类,冷板式又可细分为单相和两相 [28][29] - **系统架构**:液冷通用架构可分为机房侧(含一次侧、二次侧设备)和ICT设备侧,一次侧主要包括室外冷水机组等外部冷源,二次侧包括CDU、Manifold、管路等 [8][53] - **当前主流与未来方向**:冷板式液冷是当前主流应用技术,英伟达GB200系列采用100%全液冷架构 [6];浸没式方案是长期发展方向,其PUE可降至1.05以下 [29][41] 市场规模与预测 - **全球市场**:预测2026年全球数据中心液冷(二次侧)市场规模有望达100亿美元 [3];其中,北美市场乐观情况下2026年规模有望达100亿美元(英伟达贡献约70亿美元,CSP自研ASIC贡献约30亿美元) [5][57] - **中国市场**:预测2026年/2027年中国液冷市场规模有望分别达到113亿元/238亿元 [5][52];国内数据中心液冷渗透率有望于2025年进入加速期 [5] 产业链与竞争格局 - **产业链结构**:上游为液冷零部件(冷板、CDU、Manifold等),中游为系统解决方案供应商/集成商,下游为AIDC服务商、运营商、互联网公司等 [3][61] - **系统集成商**:系统集成复杂度高,对综合能力要求高,老牌头部温控厂商如Vertiv、英维克等具备优势 [5][67] - **零部件厂商**:制造环节存在技术和客户壁垒,台资厂商如奇宏、双鸿、台达电子因早期配合英伟达预研而具备先发优势,但国产供应商凭借性价比有望迎来发展机遇 [5][76] - **商业模式**:解耦交付模式(服务器与机柜分离)有利于行业标准形成和灵活部署,是未来趋势 [63][65] 重点公司分析 - **海外龙头**:Vertiv(维谛技术)是英伟达独家制冷系统合作伙伴,全球数据中心冷却市场份额达23.5%,在手订单增长迅速 [85][86] - **国内龙头**:英维克是国内精密温控龙头,其Coolinside全链条液冷解决方案和UQD产品已进入英伟达MGX生态系统,平台化研发能力和大客户信赖构成核心优势 [81][90];申菱环境、高澜股份、曙光数创等国内厂商在液冷领域均有布局和项目落地 [82][95]
【深度】空白掩模版:光刻工艺的“底片”,国产化率几乎为零
材料汇· 2025-10-10 23:43
掩模版在半导体产业链中的战略地位 - 掩模版是半导体生产制造过程中不可或缺的材料,其工作原理是将设计好的电路图形通过光刻等工艺绘制在掩模版上,再将图形转移到硅晶圆等基体材料上[2] - 半导体掩模版是技术要求最高的掩模版品类,IC制造生产占据掩模版下游60%的份额,而高端半导体掩模版主要被美国和日韩厂商垄断,国产化突破对国产半导体产业链具备重要战略意义[2] - 掩模版产业链上游主要包括掩模基板和光学膜等原材料,中游为掩模版制造商,下游以IC制造和平板显示为主[11] 全球及中国掩模版市场规模与增长 - 半导体掩模版作为核心半导体材料之一,2021年占全球半导体材料市场的12%,仅次于硅片和电子特气[3] - 全球半导体掩模版市场规模有望在2025年达到60.79亿美元,同比增长7%[4] - 中国大陆半导体掩模版市场规模从2017年的9.12亿美元增至2022年的15.56亿美元,2017-2022年复合增速达到11.3%,2023年达到17.78亿美元,同比增速14.27%[4][30] 空白掩模版的核心作用与市场格局 - 空白掩模版是半导体掩模版的核心部件,其基本结构是在玻璃面板上镀一层光学薄膜,材料包括铬、硅化钼、氧化硅等[5] - 空白掩模版是构成光掩模版的主要成本项,根据龙图光罩招股说明书,2021-2023年间采购原材料中空白掩模版占比分别为64%、58%、53%[5] - 2024年全球空白掩模版市场规模约为18亿美元,中国大陆市场规模约为4亿美元[5] - 日本厂商占据全球空白掩模版的主要市场份额,包括HOYA、信越、AGC等全球知名电子化学品领域巨头,其中HOYA在EUV空白掩模版市场占有率占据主导地位[7][55] 技术演进对掩模版的要求与挑战 - 随着制程提升,晶体管结构越来越复杂,掩模版套刻层数整体呈现提高趋势,台积电130nm制程节点所需掩膜版层数约为30层,而28nm制程节点增加到约50层,14nm/10nm达到60层[33] - 先进制程对半导体掩模版的技术参数提出越来越高要求,需要引入OPC光学邻近效应修正技术、PSM相移掩模版技术、电子束光刻技术等图形分辨率增强技术[37] - 先进制程工艺所需掩模版成本大幅提升,16/14nm SoC所需掩模版成本约为500万美元,占整体成本比例约为1.5%,而7nm SoC所需掩模版成本增加至1500万美元,占比上升到2.5%[41] 国产空白掩模版的现状与发展机遇 - 国产空白掩模版供应商主要集中于小尺寸、平板显示等领域,在G6及以下掩膜基板方面已经基本实现国产化,但在大尺寸和中高端小尺寸方面仍然依赖日韩进口,半导体空白掩模版领域的国产化几乎处于空白状态[60] - 中国大陆晶圆产能庞大,截至2025年8月31日共有晶圆产能259万片/月,其中先进制程产能达到每月16.7万片,占比7.2%,成熟核心制程及成熟中低制程占比最大[61] - 聚和材料拟通过收购韩国SK Enpulse介入空白掩模版业务,收购金额680亿韩元(折合约3.5亿人民币),SK Enpulse空白掩模版业务2024年收入约为430万元,尚处于亏损状态[66]
半导体及封测产业发展现状与趋势(附95页PPT)
材料汇· 2025-10-09 23:34
市场与格局:东方崛起,AI需求决定周期 市场规模与增长 - 2025年全球半导体销售额预计达到7280亿美元,同比增长15.4% [3][7] - 增长主要得益于逻辑器件(增长29%)和存储器(增长17%)的强劲增长,受数据中心基础设施需求和人工智能边缘应用兴起驱动 [3][10] - 2025年上半年全球半导体市场销售额达到3466亿美元,同比增长18.9% [7] - 2026年预计全年增长率为9.9%,销售额达到8000亿美元 [7] - 中国大陆2025年上半年销售额96亿美元,占全球市场的28%,继续领跑区域市场 [3] 市场集中度 - 前五大晶圆厂(TSMC、Samsung、SMIC、UMC、GlobalFoundries)合计市占率达到83%,其中TSMC一家独占48.7%且先进制程溢价显著 [13] - 前五大设备商(ASML、AMAT、LAM、TEL、KLA)合计市占率达到86%,欧美日企业仍垄断高端设备市场 [13] 制造与设备:EUV高NA时代启幕,国产加速验证 光刻技术发展 - ASML的0.33NA EUV光刻机已量产用于3nm制程,0.55NA(High-NA)EUV光刻机2025年小批量进厂,预计2030年成为主流 [39][42] - 国产28nm DUV光刻机已通过产线验证,14nm光刻机目标2026年量产,SSX600 i-line光刻机支持90-280nm关键层工艺 [39][59] 核心部件与价值链 - EUV光刻机的核心部件包括德国蔡司的光学系统、美国Cymer的13.5nm光源和日本激光器,这些部件占EUV价值链的70% [56] - 美国出口管制倒逼国产化进程 [56] 设备投资与国产化 - 2025年全球晶圆厂资本支出约1880亿美元,中国大陆资本支出350亿美元,同比增长40% [67] - 北方华创、中微公司、盛美、华海清科、拓荆科技等中国设备公司2024年合计营收74.4亿美元,同比增长43.5% [31][67] - 刻蚀、薄膜沉积、清洗、CMP等环节国产化率首次突破20% [67] 工艺路线:FinFET→GAA→CFET,计算光刻+AI成精度杠杆 晶体管技术演进 - 三星3nm GAA技术已量产,TSMC 2nm计划2025年第四季度风险试产,Intel的20A/18A节点采用RibbonFET技术 [69] - CFET(互补场效应晶体管)技术通过垂直堆叠n型和p型沟道,可将晶体管密度提升1.5-2倍,IMEC预计2028年A7节点导入 [69] 光刻极限与计算光刻 - k₁因子降至0.25以下,需要多重曝光技术(LELE/LFLE/SADP/SAQP)和ILT逆向掩模技术 [72][73] - NVIDIA的cuLitho技术通过GPU加速将全芯片ILT运算从数周缩短至数天,加速40倍,TSMC已将其导入2nm掩模产线 [72][87] - 国内计算光刻进展包括东方晶源的PanGen ILT技术支持90-14nm量产,AI模型提速80倍;宇微光学的28nm OPC技术已商用 [84] 先进封装:从2.5D中介层到3D混合键合 市场规模 - 2026年前封装市场总额预计达到960亿美元,年复合增长率3.8%,2026年先进封装市场份额将首次超过传统封装 [104] 技术路径 - 2.5D封装技术包括CoWoS-S(硅中介层)、CoWoS-L(LSI+RDL)和CoWoS-R(RDL中介层),中介层面积可扩展至3.3倍光罩尺寸(约2700mm²) [124][126][130] - 3D IC技术中,HBM3E实现12层堆叠,TSV深宽比大于20:1,微凸点间距55µm [140] - 混合键合技术实现Cu/SiO₂键合,间距1µm,2025年HBM4与SoC直接混合键合可将信号延迟降至0.5ns以下,功耗降低30% [140][160] 国产布局 - 长电科技、通富微电、华天科技、盛合晶微等公司2025年2.5D TSV产线投产 [168] - 深南电路、兴森科技的Build-up基板通过Intel和AMD认证,国产FC-BGA高端基板月产能合计150万片 [168] AI全链路赋能:从材料到封测 EDA智能化 - Synopsys的DSO.ai在5nm GPU上实现18%频率提升和15%功耗下降;Cadence的Cerebrus在28nm车规MCU上减少30%面积 [170] - 国产EDA公司芯华章、概伦电子、九同方发布AI-SPICE和AI-DFT工具,迭代速度提升3-5倍 [170] 制造智能化 - 应用材料的ExtractAI技术通过千分采样完成全片缺陷分类,良率爬坡周期缩短25% [172] - 中芯国际在线FDC采用强化学习技术,OOC(超出控制)事件降低42% [172] - TCL中环的拉晶大数据平台使12英寸硅片SFQR≤20nm直通率达到95% [172] 材料计算 - 材料基因组与AI技术结合,五年积累10万组数据,铜阻挡层Ta/TaN配方开发周期从6个月缩短至6周 [181] - 300mm硅片抛光液、光刻胶树脂、高纯湿化学品国产化率目标2025年达到30%,2030年达到70% [181] 产业展望(2025-2030) 技术节奏 - 2025年2nm GAA技术量产,2027年1.4nm CFET风险试产,2030年1nm以下技术单片集成2000亿晶体管 [188] - 3D DRAM和3D NAND堆叠层数推向500层以上,混合键合成为Chiplet标准接口 [188] 供应链重构 - 美国《芯片法案》、欧盟Chips-JU、日本2nm联盟持续收紧对华光刻、EDA和高带宽存储出口 [189] - 中国通过"举国体制+大基金三期"撬动1万亿元人民币投资,目标2028年实现28nm全链条去美化,14nm部分去欧化 [189] 竞争格局 - TSMC、三星和英特尔继续把持先进制程第一梯队 [190] - 中国大陆以成熟制程、先进封装和AI设计服务为突破口,预计2030年获取全球25%晶圆产能、35%封装份额和15%设备市场,形成"第二极"供应链 [190]