中國(guó)“新基建”之5G核心產(chǎn)業(yè)鏈分析

LCP產(chǎn)業(yè)鏈從材料到終端的過程為：LCP粒子合成→ LCP薄膜→LCP基FCCL→LCP射頻和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→LCP多層柔性線路及模組制造→終端用戶。

目前LCP材料成本是傳統(tǒng)軟板材料成本的20倍左右，材料成本過高，預(yù)估材料成本占比超過50%。如果能降低LCP材料成本，未來LCP可能做到和傳統(tǒng)軟板接近的價(jià)格。由于LCP價(jià)格較高，大規(guī)模應(yīng)用相對(duì)比較困難。但凡是需要大數(shù)據(jù)、高頻和大容量傳輸?shù)牡胤剑夹枰玫絃CP。因此，未來LCP將主要應(yīng)用到像無(wú)人駕駛等需要快速反應(yīng)的和AR、VR等需要大容量傳輸?shù)膽?yīng)用場(chǎng)景。LCP可用于高頻電路基板、COF基板、多層板、IC封裝、u-BGA、高頻連接器、天線、揚(yáng)聲器基板、鏡頭模組/FPC、移相器小型投影儀等。

縱觀產(chǎn)業(yè)全局，全球LCP的產(chǎn)能主要集中在美國(guó)與日本地區(qū)。其中，美國(guó)塞拉尼斯-泰科納（Ticona），日本的寶理塑料以及住友化學(xué)生產(chǎn)的產(chǎn)品，約占全球市場(chǎng)份額的75%。全球LCP市場(chǎng)幾乎形成了被美國(guó)和日本圍獵的局勢(shì)。

受益于iPhone中 LCP 天線投入使用，LCP天線在LCP軟板中率先開始增長(zhǎng)。據(jù)悉2017 年、2018年LCP天線市場(chǎng)規(guī)模為3.75億美元、16-17億美元。除智能手機(jī)外，LCP天線將應(yīng)用于各種智能設(shè)備，其將成為FPC新增長(zhǎng)點(diǎn)，全球FPC市場(chǎng)進(jìn)一步擴(kuò)容。

改性聚酰亞胺（MPI）是非結(jié)晶性的材料，基本上在各種溫度下都可進(jìn)行操作，特別是在低溫壓合銅箔時(shí)，能夠容易地與銅的表面接著。其氟化物的配方被改良，在10-15GHz的超高頻甚至極高頻的信號(hào)處理上的表現(xiàn)有望媲美LCP天線，MPI可以滿足5G時(shí)代的信號(hào)處理需求，且價(jià)格較LCP更親民，故在5G發(fā)展前期，MPI有望替代部分PI，成為重要的過渡材料。

MPI天線主要材料為電子級(jí)PI膜。由于PI薄膜具有較高的技術(shù)門檻及材料特殊性，目前PI薄膜主要供應(yīng)商仍為海外企業(yè)，包括杜邦（Dupont）、日本宇部興產(chǎn)（Ube）、鐘淵化學(xué)（Kaneka）和韓國(guó)SKCK-OLONPI等，這幾家公司基本壟斷了電子級(jí)聚酰亞胺薄膜以上的高性能聚酰亞胺薄膜市場(chǎng)。目前我國(guó)的低端電工級(jí)聚酰亞胺薄膜已經(jīng)基本滿足國(guó)內(nèi)需求，而電子級(jí)聚酰亞胺薄膜超過80%依賴進(jìn)口，更高等級(jí)的PI薄膜則仍處于空白領(lǐng)域。

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半導(dǎo)體材料

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是國(guó)家的命脈產(chǎn)業(yè)，然而其核心材料、器件、設(shè)備幾乎全部依賴進(jìn)口。據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，全球半導(dǎo)體材料的市場(chǎng)需求超400億美元，中國(guó)地區(qū)的需求占到了全球需求的50%以上，需求超過了200億美元。目前有32%的半導(dǎo)體關(guān)鍵材料在我國(guó)仍為空白，70%左右依賴進(jìn)口。

▲半導(dǎo)體材料進(jìn)口替代市場(chǎng)數(shù)據(jù)

半導(dǎo)體產(chǎn)品的加工工序多，在制造過程中需要大量的半導(dǎo)體材料和設(shè)備。以下以最為復(fù)雜的晶圓制造（前道）和傳統(tǒng)封裝（后道）工藝為例，說明制造過程所需要的材料和設(shè)備。

▲半導(dǎo)體全制程

5G將帶來半導(dǎo)體材料革命性的變化，隨著通訊頻段向高頻遷移，基站和通信設(shè)備需要支持高頻性能的射頻器件，GaN的優(yōu)勢(shì)將逐步凸顯。

目前電信基站領(lǐng)域橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體（LDMOS）、砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）三者占比相差不大，從未來發(fā)展趨勢(shì)來看，5G通信頻率最高可達(dá)85GHz，是GaN發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的頻段，使得GaN有望成為5G基站建設(shè)重點(diǎn)材料之一。此外，隨著氮化鎵體單晶襯底研究技術(shù)趨于成熟，下一步的發(fā)展方向是大尺寸、高完整性、低缺陷密度、自支撐襯底材料。

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導(dǎo)熱散熱材料

導(dǎo)熱材料主要用于解決電子設(shè)備的散熱問題，用于發(fā)熱源和散熱器的接觸界面之間，通過使用導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)高于空氣的熱界面材料，提高電子元器件的散熱效率。

5G時(shí)代，5G大規(guī)模正式商用,物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等，新產(chǎn)品將具備“高熱流密度、高功率、穩(wěn)定性、熱響應(yīng)、超薄”的特性，這就對(duì)導(dǎo)熱、散熱材料提出更高的要求。

導(dǎo)熱材料處于產(chǎn)業(yè)鏈中游，上游原材料包括石墨、PI膜、硅橡膠、改性塑料等，下游應(yīng)用集中在消費(fèi)電子、通信基站、動(dòng)力電池等領(lǐng)域。上游原材料大部分都能通過市場(chǎng)化采購(gòu)取得，市場(chǎng)供應(yīng)充足，不存在稀缺性。

消費(fèi)電子走向小型化、輕薄化、智能化，5G 商用帶來的通信基站設(shè)備投入，以及動(dòng)力電池的蓬勃發(fā)展有望大幅拉動(dòng)導(dǎo)熱材料需求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年全球界面導(dǎo)熱材料市場(chǎng)規(guī)模為8億美元，2020年有望達(dá)到11億美元，CAGR為7%。

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電磁屏蔽材料

隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展，電磁波引起的電磁干擾（EMI）和電磁兼容（EMC）問題日益嚴(yán)重，不但對(duì)電子儀器、設(shè)備造成干擾和損壞，影響其正常工作，也會(huì)污染環(huán)境，危害人類健康。另外，電磁波泄露也會(huì)危及信息安全。電磁屏蔽是利用屏蔽材料阻隔或衰減被屏蔽區(qū)域與外界的電磁能量傳播，其原理是屏蔽材料對(duì)電磁波進(jìn)行反射和吸收。電磁屏蔽材料是為了解決電磁波引起的電磁干擾和電磁兼容問題，對(duì)社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)具有重要的意義。

按照材料的制備工藝劃分，電磁屏蔽材料可以分為金屬類電磁屏蔽材料、填充類復(fù)合屏蔽材料、表面敷層屏蔽材料和導(dǎo)電涂料類屏蔽材料。

▲電磁屏蔽材料產(chǎn)業(yè)鏈

目前，電磁屏蔽領(lǐng)域已經(jīng)形成了相對(duì)比較穩(wěn)定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局，根據(jù)BCC Research 2018年發(fā)布的報(bào)告，全球 EMI/RFI 屏蔽材料市場(chǎng)規(guī)模從2013年的52億美元提高至2018年70億美元，預(yù)計(jì)2023年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約92.5億美元，2018-202年期間年復(fù)合增長(zhǎng)率為5.7%。

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手機(jī)后蓋材料

5G采用的大規(guī)模MIMO技術(shù)，需要在手機(jī)中新增專用天線，而金屬對(duì)信號(hào)會(huì)產(chǎn)生屏蔽及干擾，所以手機(jī)后蓋去金屬化將是大勢(shì)所趨，目前手機(jī)后蓋材質(zhì)正在從金屬轉(zhuǎn)向玻璃、陶瓷和塑料，其中塑料又是其中最受青睞的材料之一，但普通注塑+噴涂的后蓋和保護(hù)套是無(wú)法滿足5G時(shí)代要求的，未來的趨勢(shì)是質(zhì)感上和體驗(yàn)上都向金屬或玻璃靠近。

目前的IMT及背蓋PC注塑+鍍膜塑膠外殼在外觀質(zhì)感上已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，塑料相關(guān)企業(yè)在保護(hù)殼的市場(chǎng)上還有很大的上升空間5G手機(jī)背板材料的選擇，需要考慮10個(gè)指標(biāo)，其中性能指標(biāo)6個(gè)，量產(chǎn)可行性指標(biāo)3個(gè)，綜合指標(biāo)1個(gè)。

▲5G手機(jī)后蓋材料性能對(duì)比

隨著4G/5G的商用，金屬手機(jī)后殼淘汰速率將進(jìn)一步加快，玻璃/陶瓷/塑料將成為三大主要原材料。

PMMA+PC復(fù)合板材相比于金屬、玻璃和陶瓷材料的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：

（1）它的原材料成本低、且易于加工、耐摔不易碎不變形；

（2）通過紋理設(shè)計(jì)和3D高壓成型可以實(shí)現(xiàn)3D玻璃效果，表面視覺質(zhì)感大大增強(qiáng)；

（3）PMMA外層材料+PC內(nèi)層材料的搭配使得背板兼具良好的耐磨性和韌性。

預(yù)計(jì)2019年塑料外殼的市場(chǎng)份額將超過45%，2020年預(yù)計(jì)將超過50%。其中，塑膠各種工藝市場(chǎng)份額：2018年2.5D復(fù)合板材量最大，應(yīng)該可以占到50%。3D復(fù)合板材其次，20%；此外還有IMT，不超過5%，PC注塑2.5D不超過5%，PC注塑3D量產(chǎn)的不多。預(yù)計(jì)明年，3D復(fù)合板材取代2.5D復(fù)合板材，2.5D復(fù)合板材還有25%，3D復(fù)合板材40%，IMT不超過10%，PC注塑2.5D不超過10%，PC注塑3D不超過10%。

陶瓷作為手機(jī)外殼材料具有良好的質(zhì)感、其耐磨性好、散熱性能好，能夠很好的滿足5G通信和無(wú)線充電技術(shù)對(duì)機(jī)身材料的要求。陶瓷手機(jī)后殼的加工流程長(zhǎng)，其中粉體制備配比和高溫?zé)Y(jié)過程至關(guān)重要，直接影響到陶瓷機(jī)身的最終顯色效果。稍有出入，就會(huì)導(dǎo)致最終成品出現(xiàn)瑕疵，整批報(bào)廢。

3D玻璃作為手機(jī)外殼材料具有輕薄、透明潔凈、抗指紋、防眩光、耐候性佳的優(yōu)點(diǎn)。目前主流品牌的高端機(jī)型大多采用3D玻璃作為前后蓋材質(zhì)。除以上優(yōu)點(diǎn)之外，3D玻璃作為手機(jī)背殼，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)更強(qiáng)；可實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電；出色的觸控手感；高端觀賞視感。

受益于3D玻璃成本下降，市場(chǎng)在2019年下半年或許稍微回暖。但受到消費(fèi)者購(gòu)買力度的影響，中高端機(jī)型目前已經(jīng)比較飽和，3D玻璃材料會(huì)增加，但是增加不會(huì)太多。

來源：新材料在線