半导体

电子材料:品种数量增加快 新兴市场潜力大

作者:电子信息产业网来源:中国电子报发布时间:2009-08-04 13:22我要评论

在“节约资源、节能降耗、清洁生产、保护环境”等国家政策的引导下,电子信息材料企业抓住光伏太阳能电池、新型元器件、平板显示器件发展带来的新机遇,加快产品结构调整,加大自主技术创新力度,逐步实施技术进步和产业升级,新材料的品种和数量不断增加。然而,受国际金融危机的冲击,2008年电子材料行业实现产值约1260亿元,比上年仅增长了约8%%。


硅材料:太阳能级产品占主流 多晶硅有过剩风险


半导体硅片尺寸呈现不断增大的趋势。从全球的情况看,直径200mm的硅片生产量最大,直径300mm的硅片以30%%以上的速度增长,直径450mm(18英寸)硅片已开发成功,但由于450mm硅片生产线设备投入巨大,投资回报难以很快实现,因此450mm硅片应用时间仍不确定。从技术发展来看,在硅片尺寸扩大的同时,对硅片表面和内部杂质缺陷的要求更加严格,对表面加工的平整度及弯曲度等要求也愈来愈苛刻。


2003年-2008年国内不同规格尺寸硅抛光片产量   单位:万平方英寸



 


近几年,太阳能电池产业的快速发展,带动了太阳能用多晶硅、单晶硅市场需求量的迅速增长,增幅很大。尽管国际金融危机令全球光伏市场低迷,但国际光伏产品价格的不断下降,也让太阳能电池供应商大多下调了生产计划,2008年全球太阳能电池产量仍保持了高速发展,全年总产量达到6850MW左右(含650MW薄膜电池),年增长率达到60%%。2008年中国太阳能电池行业依旧保持了高速发展态势,全年太阳能电池产量达到2570MW(含50MW薄膜电池),同上年的1100MW相比增长了83%%,市场占有率也由27%%增长到了31%%。


太阳能电池产量的大幅提升带动了硅材料需求量的增长。2008年国内单晶硅总产量为5186吨,其中太阳能级单晶硅产量4621吨,占总产量的89%%,半导体级直拉单晶硅产量505吨,区熔单晶硅产量60吨。我国硅单晶产量主要集中在技术含量偏低的太阳能用单晶硅上,IC用硅单晶尤其是8英寸以上硅晶片基本依赖进口,远不能满足国内IC市场的需求。


2008年国内多晶硅产量超过4500吨,产能超过1万吨。其中太阳能电池需要的多晶硅占主要部分。预计2009年国内多晶硅产能大约在3万吨,产能超过1万吨。如果在建项目全部建成投产,2009年~2010年将形成6万~10万吨多晶硅生产规模。按照这样的发展态势,国内多晶硅产能有过剩的危险。对已具备基础条件的多晶硅生产企业来说,应加大产业化新技术的突破,并在此基础上新建多晶硅生产线,扩大多晶硅产量,以尽快形成中国的多晶硅产业。但同时应看到,当前我国多晶硅工程投资大、周期长、技术门槛高,尤其是在金融风暴的冲击下,国内多晶硅产业面临严峻的国际竞争新局面,新建项目一定要慎重。


 


元器件材料:小型化趋势影响用量 高档产品是研发重点


 


2008年我国刚性CCL(覆铜板)的总产量为29150万平方米,同比增长7.96%%,销售额达267.3亿元;挠性覆铜板产量约1280万平方米,较上年增长28%%,销售收入为95488万元。加上挠性覆铜板、金属板、特殊覆铜板,总的年销售额约为276.8亿元,同比增长4.06%%。


2008年覆铜板的出口量为12.67万吨,同比下降10.22%%。国家将覆铜板的出口退税率从2006年9月起下调为5%%,因此2008年CCL出口量大幅下降。虽然从2008年11月开始将退税率上调到11%%,但第四季度金融海啸的突然爆发,使覆铜板在出口下跌的同时,进口也出现了近18%%的大幅下跌。


2008年-2009年国内介质陶瓷材料产量产值及预测



 


全国从事覆铜板生产制造的企业共有约100余家,其中产能达到年产300万平方米以上的大概40多家,80%%分布在华东(江苏、浙江、上海市等)、华南(广东省、深圳市)等地区,大部分是外资或中外合资企业。其次是由乡镇企业改制成的民营企业,国有企业较早地于上世纪末基本退出该行业,目前较有影响的只有两家国资控股的合资企业。


目前中国从事磁性材料研究生产企业及相关的企业有1000多家,其中铁氧体生产企业350家,稀土磁体和金属磁体生产企业220家,其余为配套设备生产企业和辅助原料生产企业。


MLCC(片式多层陶瓷电容器)由于存在体积小、结构紧凑、可靠性高及适于表面安装(SMT)等技术优势而发展迅速。目前,电容器市场上无论从数量上还是市场潜力上陶瓷电容器都占很大份额,其中MLCC占有80%%以上的比重。中国MLCC生产厂商有近20家,主要分布在珠江三角洲、长江三角洲和环渤海京津地区。珠江三角洲地区代表性MLCC企业为风华高科股份公司,长江三角洲MLCC厂商有上海日本京瓷公司,北方地区MLCC主要企业有天津三星电机和北京日本村田公司。外资MLCC的产量、市场占有率已经达到80%%以上。


压电晶体材料是用于制造谐振器、振荡器、滤波器、声表器件和光学器件的重要原材料。2005年,国内水晶材料的年产量约为2000吨,2006年石英晶体材料生产1200吨,原晶进口700吨,生产了65亿只石英晶体元器件,材料供应和需求数量基本平衡够用,按2006年石英晶体元器件的品种和结构分析,年需要量1500吨毛坯材料才能达到供需平衡。随着今后压电晶体元器件向表面贴装化、小型化方向发展,所用原材料数量会进一步减少,国内企业要加大高档产品的研究开发。


 


  液晶材料:TFT配套水平滞后 国内供应缺口较大


 


我国国内新厂兴建热潮不断,上马多条液晶面板生产线,主要有龙腾拟在昆山兴建的第7.5代厂、京东方在合肥的第6代厂与成都的第4.5代厂、彩虹在张家港兴建的第6代厂。相比而言,国内液晶配套材料发展稍显滞后。


据液晶材料工程技术研究中心调查统计,LCD(液晶显示器)相关材料中,液晶材料企业数增加很快,由原先的五六家,增加到现在的 10多家,共销售492.0吨液晶(其中单体450吨和混合液晶42吨),销售额14.53亿元。产量与销售额与2006年相比都有显著提高。目前我国液晶材料还基本上只能满足TN(扭曲向列型)、STN(超扭曲向列型)器件的需求,国内企业还不能生产TFT(薄膜晶体管)用混合液晶材料。


随着CSTN-LCD(彩色超扭曲向列型液晶显示器)逐步应用到IT数码家电等行业,CSTN-LCD用液晶材料需求量大增,目前市场需求量大约在3.5~5吨左右,国内相关企业有40多家。其中,石家庄永生华清液晶有限公司的CSTN液晶材料2009年月销售量已达150公斤,供应稳定,约1/3的产品出口,是目前国内最大的CSTN液晶材料厂。


ITO(纳米铟锡金属氧化物)导电玻璃生产厂家已有17家41条生产线,其中规模比较大的是深圳南玻、深圳莱宝、安徽华益以及芜湖长信。目前导电玻璃不但能满足国内需求,出口也占到了一定比例。


国内的彩色滤光片产业起步较晚,2003年,深圳莱宝成为在国内第一家生产彩色滤光片的企业。之后,南玻、比亚迪、湖南普照爱伯乐公司等也相继投入生产,产品主要用于CSTN-LCD面板。目前,国内还没有一家厂商规模化生产TFT-LCD用彩色滤光片。


玻璃基板方面,彩虹集团公司是国内首家TFT-LCD用玻璃基板生产企业,目前正在上广电进行产品试样。然而目前国内投产、建设及拟建的TFT-LCD生产总数达到9条,预计到2010年需求总量将达56万张/月,缺口仍较大,彩虹集团公司正计划扩大生产规模。


 


LED材料:砷化镓抛光片需求增长晶体材料生产规模较小


 


国家半导体照明办公室调查统计结果显示:2008年,我国外延芯片设备增加较快,芯片产能增长迅速。据统计,国内MOCVD(金属有机物化学汽相淀积)拥有量超过100台左右,其中已经安装的生产型GaN(氮化镓)MOCVD超过85台,生产型四元系MOCVD15台左右,国内科研院所的研究型设备也有所增加。虽然受到国际金融危机影响,外延芯片投资计划将进行调整,但预计2009年我国MOCVD的增加将不低于30台,外延芯片产能仍将保持快速增长。2008年我国芯片产值达到19亿元,比上年增长26%%,其中国内GaN芯片产值11亿元,增长37%%。国产芯片的性能也得到较大提升,在显示屏、信号灯、户外照明、中小尺寸背光等高端应用获得认可。2008年,受到国际金融危机和我国台湾企业芯片竞价影响,大陆芯片企业在2009年上半年之前仍存在较大的经营压力,但预计未来几年,国内芯片产能平均增长率仍将在30%%以上。


2008年,我国LED(发光二极管)封装产值达到185亿元,较上年增长了10%%;产量由2007年的820亿只增加15%%,达到940亿只。其中高亮度LED产值达到140亿元,占LED总销售额的76%%。同时从产品和企业结构来看国内也有较大改善,SMD(表面贴装器件)和大功率LED封装增长较快。


2008年我国高亮度LED应用市场规模   单位:亿元



 


我国有巨大的LED消费市场,LED外延芯片产能将有非常大的提升,这就意味着砷化镓抛光片需求量将有很大增长,年需求将达到100万~120万片。


从LED原材料配套上来看,蓝宝石、GaAs(砷化镓)、SiC(碳化硅)等晶体材料国内均有一些研究单位在开发,并有少量企业在生产,但产业规模普遍较小。


蓝宝石晶体方面,国内主要有哈尔滨奥瑞德、云南蓝晶、成都东峻、天津赛法、深圳奥普、苏州天力、浙江巨化、扬州华夏、重庆川仪、北京国晶辉等,工艺多为泡生法和火焰法,多数产品以窗口材料为主。2008年重庆四联集团已顺利收购了霍尼韦尔蓝宝石加拿大的工厂,成为国内首个具有大尺寸规格的蓝宝石衬底供应商,成功弥补了国内蓝宝石加工的切、磨、抛等环节缺失的问题,但其在国内复制仍需时日。


GaAs晶体方面,国内企业有7家左右,产值约5亿元,可用做LED、LD(激光视盘)红光器件衬底材料。


SiC晶体方面,中科院物理所、山东大学在技术上均有了一定突破。其中中科院物理所已能加工出质量较高的SiC晶片,产业化转化也有了较大进展。山东大学在3英寸级别SiC晶体研制上取得了较大进展,相关产业化项目也在开展。


 


观点


 


加快新兴电子材料发展须形成合力


 


集成电路、半导体照明、光伏太阳能电池、平板显示器件、数字家电和节能环保是信息产业最具发展潜力的电子产品,市场需求前景看好。电子材料企业应该抓住机遇,加强自主技术的开发,在半导体材料、光伏产品用材料、平板显示材料、光通信材料、无铅环保新材料、新型元器件用材料等领域取得更大进展,继续加大电子材料的技术突破,保持产销量的增长势头。为了增强我国电子材料行业整体实力,并在新兴市场领域取得突破性进展,建议采取如下措施:


第一,形成以企业为主体,高校和科研院所的知识产权共享的机制,对相关企业在申请专利和标准制定方面予以支持并提供知识产权服务。


第二,推进产业基地建设,积极培育材料产业的集群化发展。建立地区性的垂直分工、合理布局的集群化电子材料产业基地,通过专业化、特色化基地建设,有效地整合资本、人才、技术等要素,发挥基地的集聚、孵化和辐射作用。形成以材料为载体,与资源、环境一体化的产业体系,提高基地产业的配套能力,实现关键原材料、设备和配套产品的国产化,培育龙头企业和品牌产品。


第三,加大电子信息材料在技术创新和产业化建设项目的投资力度,国家和企业共同投资,在电子材料产业基地建立官产学研用的技术创新研发实验室,采取自主研发和技术引进,原始创新和消化吸收二次创新相辅相成的混合开发模式,开展新技术新电子材料产品研究,促进可持续发展。


第四,鼓励创新,吸引有实力的民间资本和掌握先进核心技术的人才队伍,参与材料研究开发和生产,摒弃单靠国家投入、政府指定的项目承担单位的局限性发展。制定优惠政策和激励机制,积极引进和培养一批专业人才队伍,灵活机动地利用国际人才资源,鼓励海外学者、留学归国人员、有识之士参与到电子信息材料领域的研究开发、融资和建设发展中来。


第五,充分发挥行业组织、协会、学会等中介机构的作用,由国家主管部委司局发文,开展对国内外电子材料企业的调研,参与行业数据的统计,为国家规划和决策提供咨询;协助行业中的企业兼并重组,培育大公司大集团,增强企业的竞争力,努力帮助企业做大做强。


 


责任编辑:电子信息产业网
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