氮化硅陶瓷覆铜板
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北交所行业主题报告:陶瓷覆铜板景气上行:功率器件散热升级与AMB/氮化硅替代,北交所赛英电子、天马新材布局产业链
开源证券· 2026-09-27 16:32
行业投资评级 - 报告未明确给出陶瓷覆铜板行业的具体投资评级 [1] 核心观点 - 陶瓷覆铜板景气上行,功率器件散热升级与AMB/氮化硅替代趋势明确,北交所赛英电子、天马新材布局产业链 [1] - 基材与工艺多元分化,覆铜板由氧化铝走量转向AMB/氮化硅升级 [1] - 陶瓷覆铜板是一种以陶瓷基材为核心,通过高温工艺直接键合铜箔的复合材料,结构由陶瓷基板、键合粘接层及导电铜层组成,兼具陶瓷的高导热性、高绝缘性、耐高温性以及铜箔的导电性和可加工性 [1] - 陶瓷覆铜板广泛应用于散热、电气绝缘及机械支撑场景,是新能源汽车、5G通信、航空航天等领域的关键组件 [1] - 按陶瓷基材类型主要分为氧化铝(Al₂O₃)、氮化铝(AlN)和氮化硅(Si₃N₄)三大类,其导热和机械性能依次增强 [1] - 按键合工艺技术可分为直接键合铜(DBC)、活性金属钎焊(AMB)和直接电镀铜(DPC),其中AMB工艺因结合强度高、抗热震性能优异,在高端市场占比逐步提升 [1] - 中国陶瓷覆铜板行业产业链上游涵盖氧化铝、氮化铝、氮化硅等陶瓷基板材料以及铜箔、粘结材料等金属化材料,中游聚焦陶瓷覆铜板制造,下游覆盖新能源汽车、5G通信、轨道交通、航空航天等领域 [1] - 在5G通信、物联网、人工智能等新兴技术迅猛发展以及国家对新材料产业政策支持持续加大的双重驱动下,中国陶瓷覆铜板市场迎来显著增长 [1] - 国内企业通过自主研发,相继推出具有更高介电常数和更低损耗的陶瓷基板材料,显著提升了在高速通信和高频应用中的性能表现,同时借助纳米技术优化散热结构,进一步增强了陶瓷覆铜板的热管理能力 [1] - 根据智研咨询,2024年中国陶瓷覆铜板市场规模约22.85亿元,预计2025年有望突破30亿元,行业呈现高速发展势头 [1][27] - 随着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,从而带动陶瓷覆铜板市场进入高速发展期 [1] - 目前北交所陶瓷覆铜板产业链相关公司包括赛英电子(2025年营收6.00亿元)、天马新材(2025年营收2.74亿元)等 [1] 陶瓷覆铜板行业及北交所受益标的 功率器件散热材料赛道扩容,陶瓷覆铜板市场高速增长 - 随着电子技术不断进步,散热问题已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 [10] - 在功率型电子元器件的封装应用中,陶瓷载板不仅承担电气连接和机械支撑等功能,更是热量传输的重要通道 [10] - 陶瓷覆铜板(DBC/DCB,Direct Bonding Copper/Direct Copper Bonding)是一种以陶瓷基材为核心,通过高温工艺直接键合铜箔的复合材料 [10] - 按陶瓷基材类型,氧化铝成本最低、技术最成熟,但导热性能一般(20-24 W/mK),适用于普通工业和消费电子领域 [23] - 氮化铝以优异的导热性(170-200 W/mK)见长,热膨胀系数与硅芯片匹配,适用于高功率半导体和通信模块,但成本较高且机械强度一般 [23] - 氮化硅综合性能最为突出,兼具高导热(80-90 W/mK)、极高机械强度和抗热震性,成为新能源汽车、轨道交通等极端环境下功率模块的首选,但制备难度和成本最高 [23] - 氧化铝陶瓷覆铜板抗弯强度为300-400 MPa,热膨胀系数为6.5-7.2×10⁻⁶/K,介电常数为9-10(1MHz) [24] - 氮化铝陶瓷覆铜板抗弯强度为300-350 MPa,热膨胀系数为4.5-5.5×10⁻⁶/K,介电常数为8-9(1MHz) [24] - 氮化硅陶瓷覆铜板抗弯强度为600-800 MPa,热膨胀系数为3.0-3.5×10⁻⁶/K,介电常数为7-8(1MHz) [24] - 陶瓷覆铜板以氧化铝、氮化铝等陶瓷为基材,具备超高导热、优异绝缘性、耐高温及低热膨胀系数等特性,与硅芯片热匹配性极佳,广泛应用于大功率电力电子、半导体封装等高端领域,但成本较高 [24] - 传统覆铜板以玻纤布或木浆纸为基材,依赖树脂实现绝缘,导热性和耐高温性较弱,主要服务于消费电子、通信设备等中低端市场,凭借低成本优势占据主流份额 [25] - 陶瓷覆铜板导热性能优异,陶瓷基材本身为绝缘体无需额外绝缘层,绝缘性能好、耐压高,热膨胀系数低(与硅芯片约4-6 ppm/℃接近),可长期工作在−55℃至800℃以上 [26] - 传统覆铜板导热性能相对较差,依靠树脂实现绝缘,绝缘性能相对较弱,热膨胀系数高(13-18 ppm/℃,与芯片不匹配),通常长期耐温<130℃ [26] - 陶瓷覆铜板断裂韧性较低,抗拉强度较低,容易破碎,对加工和设备要求高,原材料成本高,制造面积较小,大面积生产难度大,成本较高 [26] - 传统覆铜板机械性能取决于增强材料,一般具有较好的抗弯强度和耐湿焊性,成本相对较低,适合大规模生产 [26] - DPC主要用蒸发、磁控溅射等表面沉积工艺进行基板表面金属化,先是在真空条件下溅射钛,然后再是铜颗粒,最后电镀增厚,接着以普通PCB工艺完成线路制作,最后再以电镀/化学镀沉积方式增加线路的厚度,通常镀层厚度是1μm~10μm,铜层的结合力在8~15n/mm [14] - DBC是一种将铜箔直接键合在陶瓷基板上的工艺,优点在于其高热导率、高绝缘性能和高可靠性 [15] - AMB陶瓷覆铜板采用AMB活性钎焊工艺做铜,铜层结合力比DPC要高,在18n/mm以上,高的达到21n/mm以上,通常结合力高,做的铜较厚,在100μm~800μm之间,一般很少做线路或者打孔 [20] - 从产品类型来看,氧化铝陶瓷覆铜板因其成本优势和技术成熟,目前占据市场主导地位,但增长率相对较低 [29] - 氮化铝陶瓷覆铜板凭借其优异的导热性能,在高端应用领域需求旺盛,增长率高于行业平均水平 [29] - 增长最快的是氮化硅陶瓷覆铜板,特别是采用AMB工艺的产品,由于其综合性能优异,成为第三代半导体功率器件封装的首选材料之一,市场需求快速增长 [29] - 氮化硅被公认为综合性能最优异的陶瓷基板材料,其热导率虽略低于氮化铝,但抗弯强度与断裂韧性均可达氮化铝的两倍以上,表现出更卓越的机械可靠性 [32] - 氮化硅的热膨胀系数与第三代半导体碳化硅高度匹配,能够显著减少热应力带来的界面失效,因此成为碳化硅功率器件导热和封装材料的理想选择 [32] - 2025年8月,五阳新材料二期项目核心烧结设备完成调试,该项目总投资8亿元,推动其陶瓷覆铜板月产能突破30万张,实现产能倍增,规模跃居国内DBC陶瓷基板领域第一梯队 [35] - 随着碳化硅半导体在新能源汽车、光伏等领域加速渗透,氮化硅陶瓷覆铜板市场需求持续攀升,预计2025年其市场规模将达到8亿元 [35] - 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 [38] - 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》 [38] - 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 [38] 北交所和新三板中有陶瓷覆铜板产业链相关公司 - 目前北交所、新三板陶瓷覆铜板产业链相关公司有赛英电子、天马新材等,产品包括封装散热基板、精细氧化铝粉体等 [39] - 国内功率半导体市场规模稳步扩容,带动陶瓷覆铜板需求旺盛,发展前景向好 [39] - 赛英电子2025年营业收入为6.00亿元,2025年归母净利润为0.88亿元 [41] - 天马新材2025年营业收入为2.74亿元,2025年归母净利润为0.38亿元 [41] 本周北交所化工新材行业市场表现 - 本周(2026年9月21日至2026年9月24日),北证50报收1055.74点,周涨跌幅为+1.09% [44] - 沪深300报收4439.14点,周涨跌幅为-1.51% [44] - 创业板指报收3288.95点,周涨跌幅为-2.48% [44] - 本周开源北交所化工新材行业涨跌幅为-0.24% [2][48] - 本周开源北交所化工新材二级行业涨跌较分化,其中专业技术服务业、非金属材料、电池材料上涨,周涨跌幅分别为2.14%、1.10%、0.23% [46] - 化学制品、橡胶和塑料制品业、金属新材料和纺织制造下跌,周涨跌幅分别为-0.18%、-0.34%、-1.62%和-2.48% [46] - 本周北交所化工新材行业中,周涨跌幅居前的个股分别为金戈新材(+23.02%)、锦华新材(+19.14%)、万德股份(+7.26%)、奔朗新材(+6.49%)、戈碧迦(+4.90%) [2][49] - 金戈新材本周涨跌幅23.02%,年初至今-8.39%,市值42.1亿元,市盈率TTM 65.7,2025年营收5.34亿元,2025年归母净利润0.57亿元 [52] - 锦华新材本周涨跌幅19.14%,年初至今-4.07%,市值61.4亿元,市盈率TTM 42.4,2025年营收10.32亿元,2025年归母净利润1.95亿元 [52] - 万德股份本周涨跌幅7.26%,年初至今-5.16%,市值9.9亿元,市盈率TTM 23.6,2025年营收4.16亿元,2025年归母净利润0.20亿元 [52] - 奔朗新材本周涨跌幅6.49%,年初至今-34.13%,市值17.3亿元,市盈率TTM -485.2,2025年营收5.96亿元,2025年归母净利润0.22亿元 [52] - 戈碧迦本周涨跌幅4.90%,年初至今192.37%,市值169.4亿元,市盈率TTM 351.4,2025年营收5.52亿元,2025年归母净利润0.30亿元 [52] 北交所化工新材行业公司看点汇总 - 贝特瑞主要产品为石墨负极材料、硅碳负极材料、固态电池材料,是国内负极材料行业龙头,硅碳负极和固态电池材料业务进展迅速,2025年营收169.8亿元,归母净利润8.8亿元,所属电池材料行业 [54] - 安达科技主要产品为磷酸铁锂、磷酸铁,是新一代磷酸铁锂核心供应商,在动力电池反内卷政策叠加需求合力下具备价格回归与盈利修复预期,2025年营收34.9亿元,归母净利润-2.6亿元,所属电池材料行业 [54] - 民士达主要产品为芳纶纸及芳纶结构件,是芳纶纸国产替代龙头,首家突破杜邦技术垄断的国家级单项冠军,产品具耐高温、高绝缘特性,下游覆盖特高压、航空航天(航空蜂窝)、5G通信,2025年营收4.5亿元,归母净利润1.3亿元,所属纺织制造行业 [54] - 夜光明主要产品为薄膜与复合材料,是高分子及复合材料特色标的,专注于特定功能薄膜的研发与应用,2025年营收3.7亿元,归母净利润0.2亿元,所属纺织制造行业 [54] - 瑞尔竞达主要产品为耐火材料,专注于高炉炼铁系统长寿技术方案及关键耐火材料研发,2025年营收4.8亿元,归母净利润0.9亿元,所属非金属材料行业 [54] - 国亮新材主要产品为先进陶瓷与耐火材料,是非金属功能材料特色标的,服务于高温工业的耐火需求,2025年营收10.6亿元,归母净利润0.8亿元,所属非金属材料行业 [54] - 东和新材主要产品为先进陶瓷与耐火材料,是支撑冶金、石化、煤炭等传统工业走向高质量、高附加值的关键材料供应商,2025年营收8.2亿元,归母净利润0.8亿元,所属非金属材料行业 [54] - 秉扬科技主要产品为油气开采压裂支撑剂,受益于国内油气开采及页岩气开发力度加大,是油气增产核心耗材供应商,2025年营收5.3亿元,归母净利润0.5亿元,所属非金属材料行业 [54] - 戈碧迦主要产品为石英基玻璃、半导体玻璃载板/基板,是半导体加工、封装等制程耗材核心供应商,产品广泛应用于通信、电子领域,深度受益于半导体材料国产替代趋势,2025年营收5.5亿元,归母净利润0.3亿元,所属非金属材料行业 [54] - 奔朗新材主要产品为稀土永磁材料,是非金属材料领域特色标的,稀土产业链重要组成部分,2025年营收6.0亿元,归母净利润0.2亿元,所属非金属材料行业 [54] - 惠丰钻石主要产品为精密加工超硬材料,是制造业高壁垒细分领域的“卡脖子”材料国产替代先锋,产品在精密加工领域具备不可替代性,2025年营收1.7亿元,归母净利润-0.2亿元,所属非金属材料行业 [54] - 东方碳素主要产品为特种碳材料,是非金属功能材料特色标的,产品在高温、耐腐蚀等极端环境下具备应用优势,2025年营收2.4亿元,归母净利润-1.2亿元,所属非金属材料行业 [54][56] - 宁新新材主要产品为特种碳材料,是非金属功能材料特色标的,深耕特种石墨等碳基材料领域,2025年营收2.0亿元,归母净利润-5.0亿元,所属非金属材料行业 [56] - 森合高科主要产品为选矿药剂,是环保型贵金属选矿剂龙头,2025年营收8.4亿元,归母净利润2.7亿元,所属化学制品行业 [56] - 广信科技主要产品为变压器绝缘纸及制品等绝缘纤维材料,是特高压绝缘材料龙头,产品覆盖低压至特高压全电压等级,打破电气绝缘材料“卡脖子”困境,深度受益电网投资与新型电力系统建设,2025年营收8.0亿元,归母净利润2.0亿元,所属化学制品行业 [56] - 锦华新材主要产品为有机硅交/偶联剂、羟胺盐、芯片清洗剂,是半导体产业链清洗剂核心标的,在湿电子化学品关键节点实现突破,攻克技术壁垒,具备极强的稀缺性与国产替代逻辑,2025年营收10.3亿元,归母净利润1.9亿元,所属化学制品行业 [56] - 一诺威主要产品为各类聚氨酯弹性体、环氧类制品,是聚氨酯产业链核心标的,2025年营收75.0亿元,归母净利润1.9亿元,所属化学制品行业 [56] - 吉林碳谷主要产品为碳纤维原丝,是国内碳纤维原丝龙头,产品作为轻量及高强度结构材料、光伏及风电材料,深度受益于机器人、低空经济等带来的材料全新应用场景,2025年营收25.4亿元,归母净利润1.8亿元,所属化学制品行业 [56] - 彩客科技主要产品为高性能有机颜料中间体等精细化工产品,是高纯度DMSS唯一供应商,2025年营收5.1亿元,归母净利润1.5亿元,所属化学制品行业 [56] - 聚仁新材主要产品为己内酯及其衍生物,是国内己内酯龙头,产能全球领先,2025年营收6.4亿元,归母净利润1.2亿元,所属化学制品行业 [56] - 新恒泰主要产品为塑料发泡材料,是高端发泡材料国产替代,MPP材料龙头,2025年营收8.4亿元,归母净利润1.1亿元,所属化学制品行业 [56] - 恒兴股份主要产品为UV涂料,是地板UV涂料单项冠军,2025年营收8.1亿元,归母净利润1.1亿元,所属化学制品行业 [56] - 维琪科技主要产品为皮肤活性多肽为主的化妆品原料药,是多肽“小巨人”,新原料备案获批数量位居第一,2025年营收2.8亿元,归母净利润0.9亿元,所属化学制品行业 [56] - 康美特主要产品为电子封装材料及高性能改性塑料,是Mini LED封装胶国产唯一量产,2025年营收4.7亿元,归母净利润0.9亿元,所属化学制品行业 [56] - 华