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报告发布方:中金企信国际咨询《2024-2029年微电子焊接材料行业全产业结构深度分析及投资战略可行性评估预测报告-中金企信发布》
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1、微电子焊接材料行业概况:微电子焊接材料是电子制造产业中实现电子器件互联与组装的必要材料,是电子材料行业中的重要基础材料之一,微电子焊接材料行业的发展与电子制造产业相辅相成。
电子制造产业兴起在欧美国家,发展在日韩、中国台湾、新加坡等国家和地区,上世纪90年代后产业重心逐步转移到我国。我国电子制造业经历了两个主要过程:2010年前,国内企业以半成品和终端成品组装为主,大部分电子器件依赖于进口,部分精密组装环节集中在日韩、中国台湾、新加坡等国家和地区;2010年之后,智能手机、笔记本电脑等消费电子产品的不断兴起极大地推动了我国电子制造业的国产化进程,一方面是电子器件、半导体等材料的供应,另一方面是精密组装的工艺制备技术水平的提升,促使我国成为全球规模最大、供应链最完整、工艺制备技术水平先进的电子制造业基地。
随着近代电子制造产业的发展,电子器件的互联和组装经历了从手工电烙铁加焊锡丝连接PCB与集成电路及电子元器件,到自动化波峰焊,再到表面贴装技术回流焊的应用发展历程。微电子焊接材料作为电子材料行业的重要基础材料之一,用途极为广泛,是各个国家为发展电子制造而优先开发的一种重要材料。
微电子焊接材料主要使用在SMT、DIP工艺中。SMT工艺中使用的微电子焊接材料主要为锡膏,锡膏的性能关键取决于产品的配方。DIP工艺中会使用到焊锡条、焊锡丝、助焊剂、清洗剂等产品。波峰焊接中需要使用到焊锡条、助焊剂,在局部焊接过程当中还会使用到焊锡丝自动或手动焊接电子元件,再使用清洗剂清洁被焊器件的表面残留物。尽管当前SMT回流焊技术已成为行业主流,但由于实际生产中仍需配套传统插件、波峰焊接(DIP)的工艺,焊锡条、焊锡丝仍然是当前微电子焊接材料用量较大的产品。助焊剂、清洗剂是焊锡条、焊锡丝的重要配套辅助焊接材料,其属于危险化学品,有着严格的准入门槛和监管要求。
就组成成分而言,微电子焊接材料已由传统的锡铅合金电子焊接材料,发展为低温焊料(锡铋系合金、锡铟系合金)、中温焊料(锡锌系合金、锡铜系合金、锡银铜系合金)以及高温焊料(锡锑系合金、锡金系合金)等多种系列的合金焊料。其中,以锡银铜系合金、锡铋系合金为主要的电子装联焊接材料。
就使用形态而言,微电子焊接材料为了满足SMT技术的发展,在焊锡条、焊锡丝等应用形态基础上逐步延伸出锡膏(即焊锡合金粉+助焊膏)形态。
随着电子材料行业持续快速发展以及下游电子器件逐渐向小型化、轻薄化、低成本化的方向发展,微电子焊接技术也在不断拓展,尤其是回流焊技术的广泛应用,带来的是锡膏产品在微电子焊接材料中的比重逐步提升。
为满足电子元器件的精细化趋势,SMT的组装密度越来越高,与之相关微电子焊接材料的产品配方技术、工艺制备技术的研发难度快速上升,加之产品制备工艺技术过程逐渐趋于环保、低耗,未来精细化、绿色化、低温化的锡膏产品配方研发将是行业重点研发方向及研发趋势,技术领先的行业企业有望进一步扩大市场份额。
伴随着电子制造业的发展,我国微电子焊接材料行业逐渐形成了当前“以知名外资企业为主、优势内资企业追赶”的竞争格局。其中知名外资企业为知名度排在全球前列的国际一流梯队企业,优势内资企业为国内在经营规模、技术水平、品牌建设、产业布局等方面综合排名领先的代表性生产企业。
2、微电子焊接材料行业产业链:微电子焊接材料的产业链上游主要是有色金属冶炼行业、化工行业;下游应用领域广泛,电子制造过程中的电子装联环节均要用到微电子焊接材料,微电子焊接材料具有“小产品、大市场”的特点。具体如下图所示:
3、微电子焊接材料市场容量
(1)本行业市场规模:微电子焊接材料行业与国家的宏观经济环境和电子信息产业的发展密切相关,属于电子材料行业里的一个重要分支。近年来,我国电子信息产业的快速发展带动了微电子焊接材料市场需求的持续增长。根据中国电子材料行业协会电子锡焊料材料分会出版的《锡焊料》1月刊《我国电子锡焊料行业的现状和发展》(2020年5月第5期,作者:李红旗、张富文)2数据显示,我国电子锡焊料产量由2015年的12.80万吨增至2019年的15.00万吨,期间年复合增速为4.04%。
在电子元器件发展日渐轻薄智能的发展趋势下,行业企业相继引进SMT自动化制程,使得锡膏市场呈逐步增长态势。我国锡膏产量由2015年的1.29万吨增至2019年的1.60万吨,期间年复合增速达5.53%,而焊锡丝及焊锡条的产量则较为稳定,由2015年的10.59万吨变为2019年的10.88万吨。
4、行业发展趋势
(1)产品的精细化、绿色化、低温化:伴随着电子元器件小型化、轻薄化、低成本化以及工业生产日趋环保化的发展趋势,下游终端应用领域对微电子焊接材料的性能、工艺等提出了更高的要求,促进了微电子焊接材料核心技术向产品的精细化、绿色化、低温化方向发展。
①精细化:电子元器件的尺寸、间距越来越小,促使焊接材料向粒度微细化、分布跨度更窄的方向发展,因此超细间距、更小焊盘的锡膏应运而生。当前业内企业生产锡膏时普遍采用粉径较大的T3、T4型号的锡合金粉。随着精细化要求越来越高,部分技术领先企业开始批量使用粉径更小的T5号锡合金粉,并逐步开始向粉径更小的T6、T7型号发展。
②绿色化:绿色环保是电子材料行业发展的重要趋势之一。微电子焊接材料绿色化发展主要体现在两个方面:第一、焊接材料无卤化。传统的锡膏产品中,为获得较好的焊接性能,一般会添加卤元素,但会对环境产生一定的影响,因而在保证焊接性能的前提下开发无卤焊料成为行业重点研发方向;第二、辅助焊接材料水基化。传统的助焊剂、清洗剂为了提升使用效果,往往以有机溶剂作为载体,在生产和使用过程中会排放VOC(挥发性有机化合物)气体,进而对环境和人体造成伤害,而水基环保型材料则可以避免向环境排放VOC气体。因此水基型助焊剂、清洗剂成为未来辅助焊接材料的重要发展方向。
③低温化:很多常规合金如锡银铜、锡铜合金熔点都在200℃以上,容易因焊接温度过高而导致元器件和PCB板变形,从而造成多种焊接缺陷,同时也会大幅增加耗能。随着元器件的组装密度越来越大,SMT生产工艺对元器件装配精准度、散热问题等提出了更为严苛的要求。因此,为提升焊接效果及电子装联质量,降低制造成本,研发焊接熔点在183℃以下的低温锡膏成为行业技术重要发展趋势之一。
(2)生产自动化和智能化:自动化、智能化是微电子焊接材料行业高端化发展的重要方向之一,也是行业企业提高市场竞争力的重要途径。一方面,产品生产自动化、智能化水平的提高有助于提升企业生产效率,降低生产成本;另一方面,具备自动化、智能化生产条件的行业企业在产品稳定性、可靠性上将更具优势。
(3)行业集中度不断提高:当前国内微电子焊接材料行业市场空间大,国内外参与企业众多。国外企业如美国爱法、日本千住、美国铟泰、日本田村等由于成立时间早、技术较为成熟,相对占据了国内市场较多的市场份额。国内生产企业数量虽然较多,但不同企业规模差距较大,多数企业受限于技术薄弱、自动化程度较低等因素影响,尚处于规模较小、研发实力较弱、产品制备技术水平较低的阶段。而唯特偶、升贸科技、同方新材料、亿铖达、优邦科技、锡业股份、及时雨、永安科技、千岛金属、浙江强力等公司经过多年发展,从激烈的竞争中脱颖而出,相对占据了较多的市场份额。
总体来看,国内微电子焊接材料行业基本形成了以“知名外资企业为主,知名内资企业追赶”的竞争格局。国内的市场份额相对集中在知名外资企业和国内代表性生产企业中,尤其是国内锡膏市场,根据中国电子材料行业协会电子锡焊料材料分会出具的《证明》,目前国内锡膏市场约50%的市场份额被美国爱法、日本千住、美国铟泰、日本田村为代表的知名外资企业占据,约30%的市场份额被唯特偶、升贸科技、同方新材料、及时雨、永安科技、优邦科技、亿铖达等本土代表性企业占据。
随着下游应用领域产品的不断更新与升级、进口替代趋势进程的不断加快,部分中小型业内企业由于技术实力不足、生产规模较小将面临淘汰的困境,而具备配方研发优势、产品制备技术和生产规模优势的企业将有望不断扩大市场份额,本行业的行业集中度将会不断提高。
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