中国低温共烧陶瓷（LTCC）行业发展全景洞察

-1-中国低温共烧陶瓷（LTCC）行业发展全景洞察内容概要：随着人们对高性能、高速度、高频率等性能要求的不断提高，LTCC材料得到了广泛的应用。2009年以来，我国LTCC行业市场规模总体保持稳定增长态势，2009年我国LTCC行业市场规模13.5亿元，2019年达到52.4亿元，预计2023年我国LTCC行业市场规模有望突破100亿元。关键词：低温共烧陶瓷（LTCC）市场规模、低温共烧陶瓷（LTCC）市场竞争格局、低温共烧陶瓷（LTCC）行业发展前景一、行业概况LTCC技术是1982年美国休斯公司开发的一种新型材料技术，它是将低温烧结陶瓷粉制成生瓷膜带，在生瓷带上利用冲孔或激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形，并将多个无源元件和功能器件（如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器等）埋入多层陶瓷基板中，然后叠压在一起，内外电极可分别使用银、铜、金等金属，在850-900℃一次性烧结，制成三维空间互不干扰的高密度电路；也可制成内置无源元件的三维电路基板，在其表面可以贴装IC裸芯片和其他微型无源元件，制成无源/有源集成的功能模块或电路。LTCC技术是解决所谓“90%问题”的主流技术；作为实现电子整机或系统小型化、高性能化与高密度化的首选方案，LTCC技术广泛应用于电子模块和整机中。LTCC技术的显著高集成度特征，是今后电子元件制造的发展趋势。与其他集成技术相比，LTCC具有优良的高频高Q和微波特性；可制作多层电路基，减少芯片之间的导体长度与连接点数，参数易于调节，利于实现多功能化；与薄膜多层布线技术具有良好的兼容性；采用非连续式的生产工艺，有利于提高多层基板的成品率和质量，缩短生产周期，降低成本等特点。根据LTCC的结构、性能特点和使用要求，LTCC低介电常数微波介质陶瓷主要分为LTCC基板/封装材料和LTCC微波元器件材料两大类。LTCC基板/封装材料主要用作封装的介质材料和元器件的载体，而LTCC微波元器件材料则是LTCC封装结构中有源和无源器件的基础材料。二、全球低温共烧陶瓷（LTCC）行业分析近年来，在手机等下游行业需求的拉动下，全球LTCC市场保持稳定增长，2019年全球LTCC市场规模为14.7亿美元，2018年市场规模为12.2亿美元，同比增长20.6%。未来几年，全球LTCC市场在下游市场的拉动下仍将保持稳定增长，新兴市场是未来几年LTCC市场主要增长点，预计到2023年全球LTCC市场规模将达到28.4亿美元。LTCC技术最早由美国发展并应用到军事领域，后来由欧洲将其引入到车用市场，然后日本将其应用到资讯产品中。目前LTCC关键技术被国外少数几个大公司掌握，日本和美国等发达国家已进入LTCC材料产业化、系列化阶段，可根据要求进行材料设计。美国是全球LTCC强国，拥有多家LTCC全球知名企业。在全球LTCC市场前九大厂商之中，日本厂商有Murata、Kyocera、TDK和TaiyoYuden；美国厂商有CTS，欧洲厂商有Bosch、CMAC、Epcos及Sorep-Erulec等。国外厂商由于投入已久，在产品质量、专利技术、材料掌控及规格主导权等均占有领先优势。三、国内低温共烧陶瓷（LTCC）行业发展现状在20世纪80年代末，我国电子43所就开展了LTCC技术的研究，制备得到了低温共烧陶瓷材料。目前亟待突破的难点是实现产品的系列化和商业化，能够批量生产介电常数不同的LTCC生瓷带。国内LTCC产品的开发比外国至少落后5年，拥有自主知识产权的材料体系和器件几乎是空白。随着未来LTCC产品市场中运用LTCC制作的元件逐渐被LTCC模块与基板所取代，终端产品产能过剩，价格和成本竞争日益激烈，元器件的国产化必将显得更为重要。LTCC陶瓷材料制备的方法一般分为高温熔融法与化学制备法两种。中国的LTCC设备和工艺技术最近几年有长足发展，但在设备精度、使用寿命和可靠性方面与国外先进水平相比，仍然有一代以上的差距。这包括高稳定低黏度流延浆料技术、精密流延技术、精密印刷技术、纳米-亚微米晶陶瓷烧结技术、高精度封端技术、精密无铅三层电镀技术等。LTCC技术由于自身具有的独特优点，用于制作新一代移动通信中的表面组装型元器件，将显现出巨大的优越性。无线通讯是电子信息产业未来发展的重要方向。LTCC拥有着极其广阔的市场前景。随着人们对高性能、高速度、高频率等性能要求的不断提高，LTCC材料得到了广泛的应用。2009年以来，我国LTCC行业市场规模总体保持稳定增长态势，2009年我国LTCC行业市场规模13.5亿元，2019年达到52.4亿元，预计2023年我国LTCC行业市场规模有望突破100亿元。我国LTCC行业市场容量巨大。受5G手机出货与5G基站大规模建设启动以及其他IOT设备需求大幅增长推动，2019年我国LTCC行业需求量达到了164.8亿只，预计2023年我国LTCC行业需求量有望突破300亿只。四、产业链1、产业链结构LTCC是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确且致密的生瓷带，在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形，并将多个无源器件嵌入其中进行叠压，最后在1000℃以下进行烧结，在其表面可以贴装IC和有源器件，从而形成LTCC无源/有源集成的功能模块。LTCC产业链主要是分为器件设计、材料供应、制造、测试等环节。器件设计是LTCC生产的基础，材料供应环节负责提供优质的LTCC材料，并保证材料的质量将为后续的生产提供优质的原料。制造环节则主要负责加工生产，测试环节则是保证产品质量的基础。LTCC可以实现三大基础元器件（电阻、电容、电感）及其各种无源器件（如滤波器、变压器等）封装于多层布线基板中，并与有源器件（如晶体管、IC模块、功率MOS等）共同集成为完整的电路系统。目前，LTCC技术已广泛应用于无线通信、消费电子、医疗机械、汽车电子、航空航天以及国防军工等领域。2、上游-陶瓷基板用陶瓷粉陶瓷低温烧结的工艺主要包括原料制备、成型、干燥、烧结和后处理等环节。其中，原料制备是关键的一步，需要选择合适的陶瓷粉末和添加剂，并进行混合、研磨和筛分等处理。陶瓷基板用陶瓷粉行业可细分为氮化铝陶瓷粉、氧化铍陶瓷粉、氮化硅陶瓷粉、其他氧化铝陶瓷粉等。国瓷材料是陶瓷粉体材料上市公司之一，2022年国瓷材料精密陶瓷板块产量438吨，较2021年增长44吨；销量441吨，较2021年增长174吨。2、下游-汽车电子LTCC(低温共烧陶瓷)是一种特殊的陶瓷材料，它具有多种独特的性能和优势。汽车电子是低温共烧陶瓷（LTCC）的应用领域之一。随着汽车产业的飞速发展，汽车已从最初的生产运输交通工具，逐渐普及为人们日常生活出行的代步工具。汽车为带来高速、安全、舒适的驾驶体验，很大程度上得益于汽车电子技术的迅猛发展。根据汽车工业协会数据，2022年我国汽车电子市场规模达到9780.8亿元，2017-2022年年复合增长率约13.67%。五、市场竞争格局1、主要企业介绍目前主流的LTCC射频片式陷波器厂商均为外资企业，如美国、日本的公司，在产品质量、专利技术、材料掌控及与射频芯片厂商的合作关系等各方面均占有领先主导优势。相对而言，我国LTCC行业发展较晚，且市场集中度不高。目前，我国低温共烧陶瓷（LTCC）主要企业有深圳顺络电子股份有限公司、浙江正原电气股份有限公司、天津三星电机有限公司、中国电子科技集团公司第43研究所、中国兵器工业第214研究所等。2、代表企业-顺络电子顺络电子属于电子元器件行业，产品主要包括大功率及小功率磁性器件、微波器件、传感及敏感器件以及精密陶瓷产品。公司产品广泛应用在通信、光伏、储能及新能源、汽车电子、消费、工业及控制自动化、物联网、大数据、智能家居、元宇宙等领域。顺络电子陶瓷、PCB及其他业务线主要包括模块模组、氧化锆陶瓷产品、HDI线路板、多层线路板、非车载用的无线充电线圈等。2022年顺络电子陶瓷、PCB及其他业务线收入9.33亿元，较2021年增长2.62亿元。六、行业发展趋势LTCC的技术研究及产品开发始于美国，并最早大规模应用于军事领域，其后欧洲汽车业及日本电子产业分别将其应用于汽车领域和通信领域，大大拓展了其应用范围。经过长期的技术积累和产业化发展，美国、日本、欧洲等发达国家和地区在低温共烧陶瓷（LTCC）领域领先于全球其他国家和地区。近年来，全球航空航天、汽车电子、消费电子、通讯等产业不断发展，产品趋向于高端化、精密化、高性能，驱动了低温共烧陶瓷（LTCC）市场规模的扩大。在LTCC领域，国内起步晚了一些，在技术的爬升阶段跟进得也慢了一些，但近年来国内低温共烧陶瓷（LTCC）技术取得了显著进步，只是目前掌握LTCC技术并形成批量供应能力的企业比较少，内企业仍需要进一步提升自身的工艺水平和技术