Workflow
氮化铝陶瓷基板
icon
搜索文档
陶瓷基板-AI-算力高功耗驱动需求上行-稀土供给约束打开替代空间
2026-11-09 13:02
氮化铝陶瓷基板行业电话会议纪要关键要点总结 一、涉及的行业与公司 行业 - **氮化铝(AlN)陶瓷基板行业**:AI算力高功耗驱动需求上行,稀土供给约束打开替代空间[1] - **光模块行业**:800G/1.6T光模块为AlN基板最成熟应用场景[4] - **AI服务器PCB行业**:陶瓷混压方案正导入[1] - **稀土及氧化钇供应链**:中国出口管制影响全球供给格局[1][12] 公司 - **国瓷材料**:从粉体起家,已打通粉体-基板-金属化全产业链,TEC冷却片用陶瓷基板已通过北美大客户验证[2][13] - **旭光电子**:国内少数实现粉体、基板、金属化一体化布局的企业,攻克热导率约230 W/mK超高导热率陶瓷基板技术[2][13] - **富乐德(富乐华)**:子公司富乐华掌握DPC、AMB、DCB等多种金属化工艺,DPC产品已批量出货给全球领先光模块客户[2][13][14] - **中瓷电子**:光通信陶瓷外壳和基板领域全球头部企业[2][14] - **金博股份**:粉体端新兴参与者,500吨产能高导热氮化铝粉体示范线近期已试产[13] - **科创新源**:布局DPC工艺,产品主要聚焦TC冷却片用陶瓷基板[14] - **科翔股份**:聚焦PCB陶瓷基板内嵌方案推进,配合北美终端大客户进行研发[14] - **日本德山**:全球高端AlN粉体龙头,占全球约70%-75%市场份额,计划2026年扩产30%、2028年4月投产[1][12] - **日本京瓷、丸和、日本精密陶瓷**:三家合计垄断全球高端DPC基板80%以上市场份额[9] - **日本东洋铝、美国Surmet**:海外高端粉体厂商,与德山合计垄断全球约90%高端粉体市场[12] 二、核心观点与论据 观点一:AI算力驱动氮化铝基板从可选材料升级为核心刚需 **论据:** - AI算力正将芯片功耗推向材料性能物理极限,传统FR-4有机基板高温下变形,无法保障高频信号传输[2] - 氮化铝基板热导率通常为150-180 W/m·K,高品质产品可达200 W/m·K以上,至少是普通氧化铝陶瓷的5倍[3] - 氮化铝热膨胀系数与硅、碳化硅等芯片材料相近,有效降低热应力开裂风险[3] - 氮化铝介电常数和介电损耗均较低,适合高频高功率器件[3] - 800G光模块开始导入氮化铝基板,1.6T时代模块功耗达25-30W,氮化铝已替代氧化铝成为标配[4] 观点二:光模块为AlN基板最成熟应用场景,市场空间高速增长 **论据:** - 1.6T EML方案:8颗EML光芯片,每颗配套TEC冷却片(上下两层氮化铝基板,共16片)加每颗光芯片下方载板8片,总用量最多可达24片;成本敏感场景下TEC仅一层用氮化铝,总用量约16片[4] - 1.6T硅光方案:4颗外置激光器,每颗下方需一片氮化铝基板,总用量约4片[5] - 预计2027年800G/1.6T光模块对AlN基板需求量达8.96亿块,同比增长超过50%[5] - 对应市场规模超13亿美元,同比增长约76%[5] - 未来3.2T及更高速率光模块规模化落地,市场空间有望持续扩大[5] 观点三:CPO/NPO及HBM热管理贡献长期增量 **论据:** - CPO/NPO将光引擎与功耗可达700-800W的交换机计算芯片集成封装,热串扰成为规模化落地技术瓶颈,主流解决方案为TEC冷却片对激光器独立精准温控,TEC上下基板主要采用氮化铝陶瓷[6] - NPO预计2027年迎来规模化放量,CPO尚处验证迭代阶段,该领域被视为氮化铝基板未来弹性巨大的赛道[7] - HBM堆叠层数不断增加,多层存储裸片垂直堆叠限制内部散热路径,TEC冷却片成为HBM热管理重要局域性主动散热方案,体积小巧适配2.5D/3D先进封装狭小空间[7] - HBM配套TEC方案尚处较前期阶段,短期贡献有限,长期增量机会值得看好[7] 观点四:AI服务器PCB陶瓷混压方案替代率已近30% **论据:** - 行业开始采用PCB局部嵌入氮化铝陶瓷基板的HDI混压方案,主要应用于GPU底部及正交背板等电流大、热流集中区域[7] - 其他普通布线区域保留原有PCB方案,在散热性能、高频性能与制造成本之间取得平衡[7] - 目前陶瓷基板对PCB局部替代比例已接近30%,主要应用部位为GPU底部和正交背板[8] - 随着芯片功耗持续走高,替代空间将持续扩大[8] 观点五:全球供给格局由日本主导,国内厂商处于追赶突破阶段 **论据:** - 全球高端DPC基板主要由京瓷、丸和、日本精密陶瓷三家垄断,合计占全球80%以上市场份额[9] - 中国厂商已在中低端基板领域实现规模化量产,正致力于突破热导率200 W/mK以上高端基板稳定量产技术[9] - 全球高端AlN粉体由日本德山主导,占约70%-75%份额,产品以氧含量低和批次稳定性好著称[12] - 加上东洋铝和Surmet,海外厂商合计垄断全球约90%高端粉体市场[12] - 国内厂商进展主要集中在中低端粉体领域,高端粉体对进口依赖度仍然较高[12] 观点六:粉体氧含量控制是核心技术壁垒 **论据:** - 粉体决定基板性能上限,若粉体指标不达标,后续烧结或金属化工艺再优化也难以稳定生产高导热率、一致性好且良率可控的高端基板[10] - 氧含量是重中之重,氮化铝粉体表面易吸附空气中氧,烧结过程中扩散到晶格中形成结构缺陷,严重影响导热性能[10] - 实际生产需将氧含量控制在0.5%至1%范围内,构成极高技术壁垒,使粉体成为产业链最关键瓶颈环节[11] 观点七:稀土出口管制打开国产替代窗口期 **论据:** - 氮化铝粉体烧结需在1600摄氏度以上高温进行,最关键烧结助剂为氧化钇,添加比例仅3%至5%但必不可少[12] - 中国控制全球90%以上高纯氧化钇提纯产能,日本企业采购氧化钇基本完全依赖从中国进口[12] - 自2025年4月中国对中重稀土实施出口管制以来,2026年1至9月中国对日本氧化钇出口量同比大幅下降约98%,从2025年同期887吨骤降至仅18吨[12] - 日本基本处于断供状态,京瓷氮化铝产线出现减产、交付周期拉长;德山面临烧结助剂紧缺,2026年收紧对华供货配额[13] - 海外氮化铝粉体供给端出现松动,为国内粉体自研企业打开国产替代窗口期[13] - 多家国内陶瓷基板企业向上游延伸,布局氮化铝粉体自建产能,推进粉体与基板一体化布局[13] 三、其他重要但可能被忽略的内容 国内企业具体进展细节 - 国瓷材料TEC冷却片用陶瓷基板已通过北美大客户验证,当前已有小批量销售,预计2026年第四季度维持小批量销售,2027年实现放量增长;PCB内嵌式陶瓷基板正与下游CCL厂及终端北美大客户同步研发[13] - 旭光电子已在激光热沉及TEC冷却片领域实现批量供货[13] - 金博股份500吨产能高导热氮化铝粉体示范线近期已试产,正在加速向下游客户导入[13] - 富乐华核心优势在于金属化工艺端成熟的陶瓷基板厚道加工能力[13] - 科创新源产品主要聚焦TC冷却片用陶瓷基板[14] - 科翔股份配合北美终端大客户进行PCB陶瓷基板内嵌方案研发[14] 技术方案用量差异 - 1.6T EML方案中,成本敏感场景下TEC冷却片可能仅一层使用氮化铝、另一层使用氧化铝,总用量约16片(相较全氮化铝方案24片减少8片)[4] - 硅光方案无需TEC对激光器控温,仅需4片氮化铝基板用于外置激光器散热承载[4][5] 日本德山扩产计划 - 日本德山计划2026年扩产30%,预计2028年4月投产[12] 行业跟踪方向 - 行业整体发展态势良好,后续将持续跟踪相关个股订单及研发进展[15] - 需求端NPO、CPO技术对TEC冷却片应用拉动及PCB内嵌陶瓷方案推进,为氮化铝基板起量提供可观增长空间[15] - 供给端原料环节稀土管制为国内企业提供难得国产替代窗口期[15]