文本描述
Equity – Asia Research
化工全球系列报告之十四
环氧塑封料深度报告:
高端产品需求有望快速增长
High-end Product Demand is Expected to Grow Rapidly
刘威 Wei Liu, wei.liu@htisec
Andy Guo, xiangyu.guo@htisec
2023年4月6日
本研究报告由海通国际分销,海通国际是由海通国际研究有限公司,海通证券印度私人有限公司,海通国际株式会社和海通国际证券集团其他各成员单位的证券
研究团队所组成的全球品牌,海通国际证券集团各成员分别在其许可的司法管辖区内从事证券活动。关于海通国际的分析师证明,重要披露声明和免责声明,请
参阅附录。(Please see appendix for English translation of the disclaimer) 投资要点
环氧塑封料是半导体产业的重要封装材料。环氧塑封料是半导体工业中一种常用的塑封材料,由环氧树脂、固化剂、填料和助剂等组成,主要应用于
电子元器件的封装和保护,例如集成电路、半导体器件、LED芯片、电源模块、电子变压器、传感器等。其优异的电气性能、机械性能和耐化学性能,
可以使电子元器件具有良好的绝缘性、耐热性、耐腐蚀性和机械强度,有效地保护电子元器件不受潮湿、腐蚀和机械损伤的影响,从而提高电子元器
件的可靠性和使用寿命。目前95%以上的电子元器件均采用环氧塑封料封装。
环氧塑封料国产替代空间较大。国产环氧塑封料近年来进步迅速,在各种参数上积极追赶国外先进产品,目前已基本可以满足传统封装如DO、TO、
SOT等领域的需求,但是在先进封装如QFN、BGA等领域,目前仅有少量销售,而在MUF/FOWLP等领域,国产目前尚处于布局阶段。随着半导体制程进
步带来的对先进封装需求的不断增加,国产替代空间较大。
高端环氧塑封料是未来发展方向。随着半导体制程的不断进步,半导体元器件对封装材料的要求越来越高,高端环氧塑封料的需求不断增加是必然的
趋势。相较于适用于一般封装的中低端环氧塑封料,导热性能好、分布均匀、线性膨胀系数低、高耐湿、高耐热的高端环氧塑封料因可以满足大规模
集成电路及先进制程芯片封装的需要而具有更高的增长潜力。
预期全球环氧塑封料市场2027年将可达99亿美元。随着电动汽车及数据中心增长带来的对电子元器件需求的增长,我们预期2027年全球环氧塑封料市
场将有望达到99亿美元,年均复合增长率约为5.0%。
环氧塑封料需求有望受益于ChatGPT的兴起。ChatGPT的部署及训练需要大量的算力及存储空间,会带来对逻辑芯片及存储芯片的大量需求,尤
其是对先进制程芯片的需求。作为半导体工业中重要封装材料的环氧塑封料,尤其是适用于先进制程封装的高端环氧塑封料,将有望受益。
重点公司。日本公司目前仍在全球环氧塑封料市场占据主要地位,其市场份额及技术均较为领先,目前正紧跟下游产业需求,不断开发新技术及新产
品,建议重点关注住友电木。
风险:数据中心增速不及预期;半导体周期下行时间长于预期;车载电子增速不及预期
2 1.1 环氧塑封料:电子器件的主要封装材料
环氧塑封料是用于半导体封装的一种热固性化学材料,英文名Epoxy Molding Compound(EMC),是由环氧树脂为基体树
脂,以高性能酚醛树脂为固化剂,加入硅微粉等为填料,以及添加多种助剂混配而成的粉状模塑料,为后道封装的主要原材
料之一,目前95%以上的微电子器件都是环氧塑封器件。环氧塑封料具有保护芯片不受外界环境的影响,抵抗外部溶剂、湿
气、冲击,保证芯片与外界环境电绝缘等功能。
图:环氧塑封料 图:环氧塑封料功能示意图
资料来源:长电科技,海通国际
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FZaXiXiYaUlWsXvUqZ8O9R7NpNoOsQtQfQoOnRfQmMpQ9PrRxOuOmQnMwMoNsO 1.2 环氧塑封料:硅微粉及树脂为主要成分
环氧塑封料的主要组成成分可分为聚合物、填料、添加剂三类。聚合物主要包括环氧树脂、偶联剂、硬化剂等;填料主要由
硅微粉和氧化铝充当;添加剂则主要包括脱模剂、染色剂、阻燃剂、应力添加剂、粘结剂等。各种成分中占比最大的两种为
填料以及环氧树脂。
图:环氧塑封料主要成分及功能
组成成分常用化合物 主要功能重量占比
邻甲酚型、联苯型、多与硬化剂反应后提供交
氧 脂 5%-10%
环 树 功能型树脂等 联结构
增强有机物和无机物之
聚合物 偶硅氧 、氨基硅油的等
联剂 烷 间的结合
酚醛树脂型、低吸水型与环氧树脂反应提供交
固化 5%-10%
剂 等联结构
提高强度、降低热膨胀
填料 硅微粉、氧化铝二氧化硅、三氧化二铝 60%-90%
系数、减少吸水性等
脱模剂 天然蜡、合成蜡等 提供连续成形能力 <1%
非环保材:溴环氧树脂、
三氧化二锑
阻燃阻燃 <10%
剂 环保材:金属氢氧化物
等
添加剂
加速环氧树脂与硬化剂
催化 胺化物、磷化物 <1%
剂 的反应
其他(应力添加剂、染 降低材料膨胀应力、染
- <1%
色剂、粘结剂等)色、增强材料粘结力等
资料来源:长电科技,海通国际
4 1.3 环氧塑封料:固化机理以交联反应为基础
使用环氧塑封料封装电子元器件一般采用传递成型法。该法将环氧塑封料挤压入模腔,并将其中的半导体芯片包埋,同时交
联固化成型,成为具有一定结构外型的半导体器件。固化的机理为环氧树脂在加热以及催化剂的条件下同硬化剂发生交联反
应,形成具有一定稳定架构的化合物。
图:环氧树脂固化机理 图:环氧塑封料注塑过程
资料来源:长电科技,海通国际
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