必赢56net手机版-必赢365net手机版

天风证券-电子制造行业电子PI:功率、折叠、5G、散热等需求旺盛,大陆产业加速进口替代,有望迎来量价齐升机遇-200301
2020-03-02 14:49:42  潘暕,张健
研报摘要

  1.电子PI:柔性、耐高温、绝缘高性能高分子材料,下游应用广泛,百亿级市场规模,浆料合成和成膜工艺是核心难点
  聚酰亚胺PI是综合性能最佳的有机高分子材料之一,在柔性、耐高温、绝缘性能方面有综合表现突出,在电气绝缘、柔性电路板、柔性显示、5G天线、散热材料等方面应用广泛。PI材料行业的主要技术壁垒在PI浆料的合成以及成膜两个环节,随着下游应用不断发展,PI材料的性能将持续提升,大家认为未来提升的方向包括低温工艺、轻薄化、低介电常数化、透明化等。
  2.重要应用1-半导体封装:IGBT等功率模块&先进封装工艺的核心材料
  全球电动车、光伏、风电等新能源行业下游将保持高景气度,上游IGBT等功率芯片模块将需求旺盛,PI材料凭借优异的绝缘性能在功率模块的封装欢迎广泛应用。全球半导体封装技术持续升级,先进封装技术中对封装材料有更高的要求,PI材料在半导体封装工艺中层间绝缘材料、表面钝化、制图材料、基板材料均由广泛应用。
  3.重要应用2-5G手机:MPI天线和石墨散热原膜需求旺盛
  全球智能手机行业步入5G时代,5G手机天线中MPI和LCP等低介电常数材料是核心方向,目前Sub-6G主流采用MPI方案。5G手机整体随着对MPI天线材料以及PI散热需求旺盛。MPI材料难点在于,PI散热膜材料难点在于,目前
  4.重要应用3-柔性显示:理想的OLED基板、盖板和COF材料
  具有优良的耐高温特性、可挠性及耐化学稳定性的PI材料,是当前OLED柔性基板和盖板材料的最佳选择,OLED显示的快速发展拉动PI薄膜的市场需求。电子级PI是COF封装的核心难点。TV高清化和手机全面屏已成主流发展趋势,相比于传统的COG技术,COF技术可以缩小边框1.5mm左右的宽度,在封装基板的高密度构装技术发展上优势显著。
  5.重要应用4-FPC:基板和覆盖层材料,目前PI下游重要下游
  根据Prismark数据,2016年中国FPC行业产值达到46.3亿美金,中国地区FPC产值占全球的比重从2009年23.7%已增至2016年42.5%,2017年全球FPC行业产值达到125.2亿美金。FCCL一般由铜箔与PI薄膜材料贴合制成,是FPC的核心原材料,PI将受益于全球FPC行业的持续增长。
  6.美日韩垄断格局,日韩疫情加速国产替代,全球产能有望吃紧
  全球PI产能仍然主要由国外少数企业所垄断,包括美国杜邦、韩国SKPI和Kolon、日本钟渊化学(Kaneka)和宇部兴产株式会社(UBE)等,大家判断在19年中美贸易战以及20年初的日韩疫情影响下,大陆PI产业将加速实现进口替代,同时行业产能可能受影响,行业盈利能力可有望提升。
  7.投资机会:
  大家看好PI行业在功率模块、先进封装、柔性显示、5G手机等领域的应用前景,同时看好大陆PI产能在中美贸易战战、日韩疫情背景下将实现加速进口替代的机遇,建议关注万润股份(天风化工联合覆盖)、时代新材和鼎龙股份。
  风险提示:新技术进展不及预期;市场竞争加剧;新产能释放不及预期
研报全文

天风证券-电子制造行业电子PI:功率、折叠、5G、散热等需求旺盛,大陆产业加速进口替代,有望迎来量价齐升机遇-200301

行业报告|行业深度研究1电子制造证券研究报告2020年03月01日投资评级行业评级强于大市(维持评级)上次评级强于大市编辑潘暕分析师SAC执业证书编号:S1110517070005panjian@tfzq.com张健分析师SAC执业证书编号:S1110518010002zjian@tfzq.com资料来源:贝格数据相关报告1《电子制造-行业深度研究:MLCC深度:提价加速,高端突破,军工成长,上游崛起》2020-02-212《电子制造-行业点评:AirPodsPro发布持续引爆市场,TWS有望成为标配》2019-10-293《电子制造-行业点评:HUAWEI发布VRGlass,巨头进场有望引爆VR行业》2019-09-27行业走势图电子PI:功率、折叠、5G、散热等需求旺盛,大陆产业加速进口替代,有望迎来量价齐升机遇1.电子PI:柔性、耐高温、绝缘高性能高分子材料,下游应用广泛,百亿级市场规模,浆料合成和成膜工艺是核心难点聚酰亚胺PI是综合性能最佳的有机高分子材料之一,在柔性、耐高温、绝缘性能方面有综合表现突出,在电气绝缘、柔性电路板、柔性显示、5G天线、散热材料等方面应用广泛。

PI材料行业的主要技术壁垒在PI浆料的合成以及成膜两个环节,随着下游应用不断发展,PI材料的性能将持续提升,大家认为未来提升的方向包括低温工艺、轻薄化、低介电常数化、透明化等。

2.重要应用1-半导体封装:IGBT等功率模块&先进封装工艺的核心材料全球电动车、光伏、风电等新能源行业下游将保持高景气度,上游IGBT等功率芯片模块将需求旺盛,PI材料凭借优异的绝缘性能在功率模块的封装欢迎广泛应用。

全球半导体封装技术持续升级,先进封装技术中对封装材料有更高的要求,PI材料在半导体封装工艺中层间绝缘材料、表面钝化、制图材料、基板材料均由广泛应用。

3.重要应用2-5G手机:MPI天线和石墨散热原膜需求旺盛全球智能手机行业步入5G时代,5G手机天线中MPI和LCP等低介电常数材料是核心方向,目前Sub-6G主流采用MPI方案。

5G手机整体随着对MPI天线材料以及PI散热需求旺盛。

MPI材料难点在于,PI散热膜材料难点在于,目前4.重要应用3-柔性显示:理想的OLED基板、盖板和COF材料具有优良的耐高温特性、可挠性及耐化学稳定性的PI材料,是当前OLED柔性基板和盖板材料的最佳选择,OLED显示的快速发展拉动PI薄膜的市场需求。

电子级PI是COF封装的核心难点。

TV高清化和手机全面屏已成主流发展趋势,相比于传统的COG技术,COF技术可以缩小边框1.5mm左右的宽度,在封装基板的高密度构装技术发展上优势显著。

5.重要应用4-FPC:基板和覆盖层材料,目前PI下游重要下游根据Prismark数据,2016年中国FPC行业产值达到46.3亿美金,中国地区FPC产值占全球的比重从2009年23.7%已增至2016年42.5%,2017年全球FPC行业产值达到125.2亿美金。

FCCL一般由铜箔与PI薄膜材料贴合制成,是FPC的核心原材料,PI将受益于全球FPC行业的持续增长。

6.美日韩垄断格局,日韩疫情加速国产替代,全球产能有望吃紧全球PI产能仍然主要由国外少数企业所垄断,包括美国杜邦、韩国SKPI和Kolon、日本钟渊化学(Kaneka)和宇部兴产株式会社(UBE)等,大家判断在19年中美贸易战以及20年初的日韩疫情影响下,大陆PI产业将加速实现进口替代,同时行业产能可能受影响,行业盈利能力可有望提升。

7.投资机会:大家看好PI行业在功率模块、先进封装、柔性显示、5G手机等领域的应用前景,同时看好大陆PI产能在中美贸易战战、日韩疫情背景下将实现加速进口替代的机遇,建议关注万润股份(天风化工联合覆盖)、时代新材和鼎龙股份。

风险提示:新技术进展不及预期;市场竞争加剧;新产能释放不及预期-15%0%15%30%45%60%75%2019-032019-072019-11电子制造沪深300行业报告|行业深度研究2内容目录1.电子PI:柔性、耐高温、绝缘性能突出的高分子材料.........................................................71.1.PI概述:综合性能最佳的有机高分子材料之一...................................................................71.2.PI核心性能优势:柔性,耐高温,绝缘.................................................................................81.3.PI薄膜材料性能优势显著,电子应用领域广泛...................................................................91.4.PI合成工艺和路线:两步法是常用方式.................................................................................91.5.PI材料行业核心壁垒高:设备、工艺、资金、人才........................................................111.6.PI产业新方向:轻薄、低温、低介电常数、透明、可溶、低膨胀等.......................121.6.1.方向1:低温合成聚酰亚胺PI......................................................................................121.6.2.方向2:薄膜轻薄均匀化...............................................................................................121.6.3.方向3:低介电常数材料...............................................................................................131.6.4.方向4:透明PI.................................................................................................................151.6.5.方向5:可溶性PI薄膜..................................................................................................161.6.6.方向6:黑色PI薄膜.......................................................................................................161.6.7.方向7:低膨胀PI薄膜..................................................................................................172.重要应用1-半导体封装:IGBT等功率模块&先进封装核心材料....................................182.1.广泛应用于IGBT等功率模块封装..........................................................................................182.2.先进封装工艺中多环节应用的核心材料..............................................................................203.重要应用2-5G手机:MPI天线和石墨散热原膜需求旺盛................................................223.1.石墨散热片:原膜材料...............................................................................................................223.1.1.手机散热驱动方案............................................................................................................223.1.2.石墨散热是重要路线之一,对PI需求拉动显著...................................................223.1.3.主要供应商:时代新材...................................................................................................243.2.5G材料:MPI..................................................................................................................................243.2.1.5G手机终端未来高速增长.............................................................................................243.2.2.天线等射频拉动MPI需求.............................................................................................244.重要应用3-柔性显示:理想的OLED基板、盖板和COF材料........................................264.1.OLED-柔性基板和盖板材料.......................................................................................................264.1.1.柔性OLED手机渗透率持续提升.................................................................................264.1.2.2020年折叠手机出货量有望突破百万级,2021年有望达千万级出货量....264.1.3.PI基板和CPI盖板材料需求旺盛.................................................................................274.1.4.主要企业:住友化学、KolonIndustries、SKC等.................................................284.2.COF-柔性基板.................................................................................................................................284.2.1.TV高清化、手机全面屏驱动COF方案需求持续增长.........................................294.2.2.4K高清电视和智能手机COF需求持续增长............................................................314.2.3.PI材料是COF封装核心难点.........................................................................................314.2.4.重要企业:住友和东丽...................................................................................................315.重要应用4-FPC:基板和覆盖层材料,目前PI下游重要需求.........................................335.1.FPC需求持续增长.........................................................................................................................33行业报告|行业深度研究35.2.FPC应用领域:基板和覆盖膜..................................................................................................345.3.SKCKolonPI....................................................................................................................................346.美日韩垄断格局,加速国产替代,全球产能有望吃紧.......................................................366.1.PI技术发展历史:美国→日本→韩国&台湾→大陆...........................................................366.2.中美贸易战和日韩贸易摩擦.....................................................................................................386.3.PI材料进口受日韩疫情影响,将加速国产替代进程........................................................387.投资机会:大陆PI行业加速国产化红利...............................................................................407.1.万润股份:精细化工领先企业,布局发力PI新产品......................................................407.2.时代新材:立足轨交应用,突破散热、折叠、功率材料等新产品...........................427.3.鼎龙股份:打印耗材领先企业,布局发力CMP、PI浆料............................................457.4.国内非上市企业.............................................................................................................................467.4.1.深圳瑞华泰..........................................................................................................................467.4.2.武汉依麦德..........................................................................................................................468.附录:PI行业全球重要企业先容............................................................................................478.1.美国杜邦..........................................................................................................................................478.2.日本住友化学.................................................................................................................................488.3.韩国SKCKolonPI.........................................................................................................................498.4.日本钟渊化学.................................................................................................................................508.5.宇部兴产..........................................................................................................................................518.6.台湾达迈..........................................................................................................................................53图表目录图1:PI合成原料及产品化学结构............................................................................................................7图2:PI材料分类............................................................................................................................................7图3:PI材料应用领域...................................................................................................................................8图4:全球主要PI厂商..................................................................................................................................8图5:PI合成方法(Kapton,两步法)................................................................................................10图6:PI合成工艺路线简图........................................................................................................................10图7:全球聚酰亚胺薄膜主要制造厂商的部分产能数据.................................................................12图8:PI薄膜制备工艺发展历程...............................................................................................................13图9:可溶性聚酰亚胺树脂法制备超薄PI薄膜工艺........................................................................13图10:吹塑成型法制备超薄PI薄膜工艺.............................................................................................13图11:氟原子掺杂的低介电常数PI设计.............................................................................................14图12:无氟/含氟共聚物低介电常数PI设计.......................................................................................14图13:含硅氧烷支链结构化低介电常数PI设计...............................................................................15图14:多孔结构膜结构低介电常数PI设计........................................................................................15图15:2017年全球透明PI专利申请数量(单位:项)................................................................15图16:杜邦企业透明PI技术路线...........................................................................................................15图17:透明聚酰亚胺薄膜的技术路线图..............................................................................................16图18:共聚改性制备可溶性PI示例......................................................................................................16行业报告|行业深度研究4图19:国内外黑色PI薄膜产品性能......................................................................................................17图20:国内外低膨胀PI薄膜产品性能..................................................................................................17图21:2016-2022年全球功率半导体市场规模/亿美金...............................................................18图22:2017年全球功率器件的产品分类(按销售额)......................................................................18图23:2017年全球功率器件厂商营业收入/亿元............................................................................18图24:2017年全球功率器件厂商净利润/亿元.................................................................................18图25:2017-2019年新能源乘用车销量...............................................................................................19图26:不同钝化材料工艺性能.................................................................................................................20图27:优化后的聚酰亚胺薄膜层情况...................................................................................................20图28:先进封装技术市场空间.................................................................................................................20图29:行业先进封装及占比(单位:百万片12寸晶圆)...........................................................20图30:在底座下涂覆PI层防止器件崩裂..........................................................................................21图31:PI在半导体先进封装中充当应力缓冲膜...............................................................................21图32:石墨结构和散热示意图.................................................................................................................22图33:手机导热材料的发展......................................................................................................................23图34:石墨散热片的应用实例.................................................................................................................23图35:石墨散热片生产工艺......................................................................................................................23图36:石墨散热片产品...............................................................................................................................23图37:全球智能手机出货量预测(单位:百万部).....................................................................24图38:全球智能手机2019与2023预测对比....................................................................................24图39:聚酰亚胺柔性显示工艺流程........................................................................................................26图40:可折叠手机........................................................................................................................................27图41:HUAWEI折叠屏手机专利......................................................................................................................27图42:SKC盖板材料...................................................................................................................................28图43:CPI盖板材料概况............................................................................................................................28图44:COF柔性封装基板..........................................................................................................................29图45:60寸以上高清面板渗透率预测..................................................................................................29图46:全球高清TV出货量统计及预测(单位:百万部)...........................................................29图47:部分全面屏手机...............................................................................................................................30图48:手机屏幕大小变化..........................................................................................................................30图49:2017-2021年全面屏手机渗透率统计及预测........................................................................30图50:单面COF(1-Metal)...................................................................................................................31图51:双面COF(2-Metal)...................................................................................................................31图52:2016-2022年4K电视COF薄膜需求量(亿片)...............................................................31图53:2018-2022年智能手机COF薄膜需求量(亿片).............................................................31图54:COF封装产业链..............................................................................................................................32图55:FPC产业链上下游企业.................................................................................................................33图56:FPC上下游产品及应用.................................................................................................................33图57:2003-2017年全球PCB及FPC行业市场规模(亿美金)...........................................34图58:2009-2017年中国FPC产值规模(亿美金)...................................................................34图59:FPC制作流程....................................................................................................................................34行业报告|行业深度研究5图60:三层FCCL和两层FCCL结构示意图........................................................................................34图61:欧美聚酰亚胺发展历史.................................................................................................................36图62:日本聚酰亚胺发展历史.................................................................................................................37图63:韩国和中国台湾聚酰亚胺发展历史..........................................................................................37图64:2017全球FCCL用PI膜企业市场份额....................................................................................39图65:2017国内FCCL用PI膜主要供应国家....................................................................................39图66:2015-2019年达迈季度毛利率...................................................................................................39图67:2015-2019年达迈季度净利率...................................................................................................39图68:2014-2019Q3年万润股份营收(单位:亿)....................................................................41图69:2014-2019Q3年万润股份归母净利润(单位:亿)......................................................41图70:2014-2019Q3年万润股份毛利率和净利率.........................................................................41图71:2016-2019H1年万润股份产品营收结构(单位:亿)..................................................41图72:烟台海川化学制品有限企业部分聚酰亚胺产品化学结构图............................................42图73:烟台海川化学制品有限企业部分专利.....................................................................................42图74:2014-2019Q3年时代新材营收(单位:亿)....................................................................44图75:2014-2019Q3年时代新材归母净利润(单位:亿)......................................................44图76:2014-2019Q3年时代新材毛利率和净利率.........................................................................44图77:2016-2019H1年时代新材产品营收结构(单位:亿)..................................................44图78:2016-2018年时代新材营业收入(单位:亿)...................................................................45图79:2018年PI薄膜在新型材料中的营收占比(单位:%)....................................................45图80:2014-2019Q3年鼎龙股份营收(单位:亿)....................................................................45图81:2014-2019年鼎龙股份归母净利润(单位:亿)............................................................45图82:2014-2019Q3年鼎龙股份毛利率和净利率(单位:%)...............................................46图83:2019H1鼎龙股份营收结构(按产品划分).........................................................................46图84:2016-2018陶氏杜邦营业收入(单位:亿美金)..............................................................48图85:2014-2018住友化学营业收入(单位:万亿日币)..........................................................48图86:2014-2018住友化学IT相关收入(单位:亿日币)........................................................48图87:2014-2018住友化学地区收入结构(单位:亿日币).....................................................48图88:2013-2018年SKCKolonPI钟营业收入(单位:亿韩元)............................................50图89:2011-2016年SKCKolonPI的PI收入(单位:亿韩元)...............................................50图90:2011-2016年SKCKolonPI的地区收入(单位:亿韩元)............................................50图91:2013-2018年钟渊化学营业收入(单位:亿日币)..........................................................51图92:2016-2018年钟渊化学业务收入结构(单位:亿日币)................................................51图93:2013-2018年钟渊化学地区营收结构(单位:亿日币)................................................51图94:2013-2018年宇部兴产营业收入(单位:亿日币)..........................................................52图95:2013-2018年宇部兴产化学板块收入(单位:亿日币)................................................52图96:2013-2018年宇部兴产地区收入结构(单位:亿日币)................................................52图97:2012-2018年达迈营业收入(单位:亿TWD).................................................................53图98:2012-2018年达迈产品营收结构(单位:亿TWD)........................................................54图99:2012-2018年达迈地区收入收入(单位:亿TWD)........................................................54行业报告|行业深度研究6表1:PI材料的性质........................................................................................................................................9表2:国产PI薄膜与进口PI薄膜的参数对比.....................................................................................11表3:PI膜主要技术壁垒............................................................................................................................11表4:低温合成PI的方法...........................................................................................................................12表5:IC封装中的聚合物材料...................................................................................................................20表6:各种散热方案特性.............................................................................................................................22表7:石墨导热性能与铜、铝对比..........................................................................................................23表8:5G天线材料特性对比......................................................................................................................24表9:SKCKolonPI聚酰亚胺薄膜业务发展历史................................................................................35表10:全球PI/光刻胶/高纯氟化氢供应链信息汇总........................................................................38表11:万润股份股权结构..........................................................................................................................40表12:时代新材股权结构..........................................................................................................................42表13:时代新材发展历程..........................................................................................................................43表14:企业聚酰亚胺薄膜项目投资进展..............................................................................................43表15:聚酰亚胺薄膜业务近三年一期营业收入、净利润、费用情况(单位:万元).......43表16:株洲时代华鑫新材料技术有限企业股权结构.......................................................................44表17:杜邦企业PI材料的发展历史......................................................................................................47表18:杜邦Kapton系列薄膜概况..........................................................................................................47表19:SKCKolonPI企业PI材料的发展历史.....................................................................................49表20:SKCKolonPI企业PI产品概况...................................................................................................49表21:钟渊化学PI材料发展历史...........................................................................................................50表22:钟渊化学PI产品概况....................................................................................................................51表23:宇部兴产PI材料的发展历史......................................................................................................51表24:宇部兴产PI产品先容....................................................................................................................52表25:达迈PI薄膜产品概况....................................................................................................................53行业报告|行业深度研究71.电子PI:柔性、耐高温、绝缘性能突出的高分子材料1.1.PI概述:综合性能最佳的有机高分子材料之一聚酰亚胺-高性能的工程和微电子材料。

聚酰亚胺(Polyimide,PI)是指主链上含有酰亚胺环(-CO-N-CO-)的一类聚合物,其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要,是综合性能最佳的有机高分子材料之一。

PI耐高温达400℃以上,长期使用温度范围为-269~260℃,部分无明显熔点,且具有高绝缘性能。

聚酰亚胺列为“21世纪最有希翼的工程塑料”之一,其研究、开发及利用已列入各先进工业国家中长期发展规划。

图1:PI合成原料及产品化学结构资料来源:达迈官网、天风证券研究所芳香族聚酰亚胺是微电子工业的重要材料。

根据化学组成,聚酰亚胺可以分为脂肪族和芳香族聚酰亚胺两类;根据加工特性,聚酰亚胺可分为热塑性和热固性。

芳香族结构聚酰亚胺的热学性能最稳定,是微电子工业通常所用的聚酰亚胺材料,其一般是由芳香族的四酸二酐和芳香族二胺在有机溶液中发生缩聚反应生成聚酰胺酸或聚酰胺酯,再经过一定的方法使其亚胺化(环化)而制得。

图2:PI材料分类资料来源:新材料在线,天风证券研究所聚酰亚胺产品应用领域广泛。

聚酰亚胺产品以薄膜、复合材料、泡沫塑料、工程塑料、纤维等为主,可应用到航空航天、电气绝缘、液晶显示、汽车医疗、原子能、卫星、核潜艇、行业报告|行业深度研究8微电子、精密机械包装等众多领域。

图3:PI材料应用领域资料来源:新材料在线,天风证券研究所美日韩企业垄断全球PI市场。

目前全球市场由国外少数美日韩企业所垄断,包括美国杜邦,韩国SKCKolonPI,日本住友化学、宇部兴产株式会社(UBE)、钟渊化学(Kaneka)和东丽等。

国内企业主要包括中国台湾的达迈科技和达胜科技,以及中国大陆的时代新材、丹邦科技、鼎龙股份和瑞华泰。

图4:全球主要PI厂商资料来源:各企业官网,天风证券研究所绘制1.2.PI核心性能优势:柔性,耐高温,绝缘PI材料综合性能优异。

PI材料具有优异的热稳定性,在-269~260℃温度范围内可长期使用,短期使用温度达400~450℃,开始分解温度一般在500℃左右;良好的机械性能,均苯型PI薄膜拉伸强度达250MPa,联苯型PI薄膜拉伸强度达530MPa;具有低热膨胀系数,热膨胀系数一般在(2~3)×10-5/℃;联苯型的可达10-6/℃;具有良好的介电性,其介电常数一般在3.4左右,介电强度为100~300kV/mm,体积电阻为1017Ω·cm,介电损耗为10-3。

行业报告|行业深度研究9表1:PI材料的性质PI性质说明耐高温分解温度超过500℃,联苯二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺分解温度可达600℃耐低温在-269℃的液氦中不会脆裂机械强度高均苯型聚酰亚胺的薄膜(Kapton)为250MPa,联苯型聚酰亚胺薄膜(UpilexS)可达到530MPa耐稀酸性通常不溶于有机溶剂,具有稳定的耐稀酸性低热膨胀系数热膨胀系数一般在(2~3)×10-5/℃;联苯型的可达10-6/℃耐辐照高强度的辐照后其薄膜也能保持90%的性能介电性好介电常数一般在3.4左右,介电强度为100~300kV/mm,体积电阻为1017Ω·cm,介电损耗为10-3自熄阻燃其发烟率极低,极高真空下放气量很少无毒部分聚酰亚胺具有良好的生物相容性资料来源:《聚酰亚胺的发展及性能分析》田帅,天风证券研究所1.3.PI薄膜材料性能优势显著,电子应用领域广泛PI薄膜是目前世界上性能最好的薄膜类绝缘材料之一。

PI材料中,PI薄膜具备高强度高韧性、耐磨耗、耐高温、防腐蚀等特殊性能,已经成为电子和电机两大领域上游重要原料之一。

PI薄膜按照用途分为以绝缘和耐热为主要性能指标的电工级和赋有高挠性、低膨胀系数等性能的电子级。

用于电子信息产品中的电子级PI薄膜作为特种工程材料,被称为“黄金薄膜”。

电子级PI薄膜具有广泛的应用场景。

由于聚酰亚胺PI在性能和合成方面的突出优点,电子级PI薄膜的主要应用包括:柔性基板和盖板材料、COF柔性基板、FPC基板和覆盖层材料、石墨散热片的原膜材料和5G应用的MPI等。

1.4.PI合成工艺和路线:两步法是常用方式聚酰亚胺的合成方法主要分为一步法、两步法和三步法。

其中,两步法是常用的合成方法,三步法较为新颖,逐渐受到关注。

一步法:最早的合成方法,反应溶剂选择是关键。

一步法是二酐和二胺在高沸点溶剂中直接聚合生成聚酰亚胺,即单体不经由聚酰胺酸而直接合成聚酰亚胺该发的反应条件比热处理要温和,关键要选择合适的溶剂。

两步法:现在常用的合成方法,化学亚胺化法是核心技术。

两步法是先由二酐和二胺获得前驱体聚酰胺酸,再通过加热或化学方法,分子内脱水闭环生成聚酰亚胺。

1)热法是将聚酰胺酸高温,使之脱水闭环亚胺化,制成薄膜。

2)化学亚胺化法,是在将温度保持在-5℃以下的聚酰胺酸溶液中加入一定量脱水剂和触媒,快速混合均匀,加热到一定温度使之脱水闭环亚胺化,制成薄膜。

在制造聚酰亚胺薄膜时,相比于化学亚胺化法,热亚胺化法的工艺过程与设备较简单。

通常化学亚胺化法的产能高,且所得薄膜的物化性能好,但在我国几乎所有厂家均采用热亚胺化法。

二步法工艺成熟,但聚酰胺酸溶液不稳定,对水汽很敏感,储存过程中常发生分解。

三步法:逐渐受关注的新颖合成方法。

三步法是经由聚异酰亚胺结构稳定,作为聚酰亚胺的先母体,由于热处理时不会放出水等低分子物质,容易异构化成酰亚胺,能制得性能优良的聚酰亚胺。

该法较新颖,正受到广泛关注。

行业报告|行业深度研究10图5:PI合成方法(Kapton,两步法)资料来源:EncyclopediaofPolymericNanomaterials-PolyimideSynthesis-MaryAnnB.Meador、天风证券研究所图6:PI合成工艺路线简图资料来源:新材料在线,天风证券研究所PI薄膜的涂膜方法按其工艺的不同可分为浸渍法、流延法和双向拉伸法。

其中双向拉伸法制备的薄膜性能最佳,且工艺难度大,具有很高的技术壁垒。

浸渍法:最早的薄膜制备方法,制备简单,但经济性差。

浸渍法即铝箔上胶法,是最早生产PI薄膜的方法之一,生产工艺简单,操作方便。

但也有一些不足之处:(1)采用铝箔为载体,生产需消耗大量铝箔;(2)使用的PAA溶液固含量小(8.0%-12.0%),需消耗大量溶剂;(3)薄膜剥离困难,表面常粘有铝粉,产品平整度差;(4)生产效率低,成本高等。

流延法:国内PI薄膜的主流制造方式。

流延法制得的PI薄膜(PAA固含量15.0%-50.0%)均匀性好,表面平整干净,薄膜长度不受限制,可以连续化生产,薄膜的电气性能和机械性能较浸渍法有所提高。

双向拉伸法:高性能薄膜的制备工艺。

双向拉伸法与流延法类似,但需要双轴定向,即纵向定位和横向定位,纵向定位是在30-260℃温度条件下对PAA薄膜(固含量15.0%-50.0%)进行机械方向的单点定位,横向定位是将PAA薄膜预热后进行横向扩幅定位、亚胺化、热定型等处理。

采用该法制备的PI薄膜与流延法相比,物理性能、电气性能和热稳定性都有显著提高。

行业报告|行业深度研究11表2:国产PI薄膜与进口PI薄膜的参数对比项目浸渍法流延法双轴定向法进口薄膜产品厚度/μm30~8025~8012~1257.5~125结晶度,%12.51315.618.0结晶取向,%58607882双折射率0.040.060.10.11拉伸强度/Mpa135152175180资料来源:《聚酰亚胺薄膜的国内外开发进展》潘晓娣,天风证券研究所1.5.PI材料行业核心壁垒高:设备、工艺、资金、人才制备工艺复杂,核心技术被寡头企业垄断。

制造工艺复杂、生产成本高(单体合成、聚合方法)、技术工艺复杂、技术难度较高,且核心技术掌握在全球少数企业中,呈现寡头垄断的局面,行业寡头对技术进行严密封锁。

投资风险高、压力大。

PI膜的投资规模相对较大,一条产线需要2-3亿元人民币的投资,对于国内以民营为主的企业来说,其高风险和长投资周期的压力较大。

生产设备定制化程度高。

以PI薄膜为例,PI膜的生产参数与下游材料具体需求关系紧密,对下游的稳定供应需要企业定制专门的设备,但设备定制周期较长,工艺难度大、定制化程度高。

技术人才稀缺。

具备PI膜生产能力的研发和车间操作人员需要较高的理论水平和长期的研发实践,难以速成。

尽管PI膜技术壁垒较高,但随着中国半导体产业的发展,以及柔性OLED手机和5G应用的需求拉动,现阶段成了国产替代发展的重要机遇。

表3:PI膜主要技术壁垒技术壁垒具体内容设备定制周期产核心设备采购主要来自海外,采购周期约18-24个月工艺难度大PI膜设备难度较大,亚胺化工艺化学法的突破是普遍难题定制化程度高不同的行业和客户对PI膜参数和工艺的需求不同,须通过反复调试和技术攻关才有望获得量产。

且下游电子和通信等高端市场对产品质量要求极为苛刻,不能保证稳定量产则难以获得客户认可技术人才稀缺具备PI膜生产能力的研发和车间操作人员需要较高的理论水平和长期的研发实践,难以速成资料来源:前瞻产业研究院,天风证券研究所行业报告|行业深度研究12图7:全球聚酰亚胺薄膜主要制造厂商的部分产能数据资料来源:《聚酰亚胺产业专利态势分析》郑凯,天风证券研究所1.6.PI产业新方向:轻薄、低温、低介电常数、透明、可溶、低膨胀等1.6.1.方向1:低温合成聚酰亚胺PI一般情况下,PI通常由二胺和二酐反应生成其预聚体—聚酰胺酸(PAA)后,必须在高温(>300℃)下才能酰亚胺化得到,这限制了它在某些领域的应用。

同时,PAA溶液高温酰亚胺化合成PI过程中易产生挥发性副产物且不易储存与运输。

因此研究低温下合成PI是十分必要。

目前改进的方法有:1)一步法;2)分子设计;3)添加低温固化剂。

表4:低温合成PI的方法方法优点缺点备注一步法合成简单使用的高沸点溶剂大多含有致癌物质,不利于大规模生产成薄膜或纤维,同时合成的PI的热稳定性相对下降需要柔性的二酐或二胺,关键在于选择合适的溶剂分子设计可进行分子设计调控反应温度不适用于均苯型PI和联苯型PI在分子链中引入特定结构,增加分子链的活动性,降低链间的相互作用力添加低温固化剂可低温(<200℃)反应,缩短固化时间,适用于流水线上大规模生产操作,具有不伴随交联或降解用量较大时会影响材料的性能-资料来源:《聚酰亚胺薄膜的国内外开发进展》潘晓娣,《低温制备聚酰亚胺的研究进展》张晶晶,天风证券研究所整理1.6.2.方向2:薄膜轻薄均匀化为满足下游应用产品轻、薄及高可靠性的设计要求,聚酰亚胺PI薄膜向薄型化发展,对其厚度均匀性、表面粗糙度等性能提出了更高的要求。

PI薄膜关键性能的提高不仅依赖于树脂的分子结构设计,薄膜成型技术的进步也至关重要。

目前PI薄膜的制备工艺主要分为:1)浸渍法;2)流延法;3)双轴定向法。

行业报告|行业深度研究13图8:PI薄膜制备工艺发展历程资料来源:《国内聚酰亚胺薄膜发展概述》冯俊杰,天风证券研究所绘制伴随着宇航、电子等工业对于器件减重、减薄以及功能化的应用需求,超薄化是PI薄膜发展的一个重要趋势。

按照厚度(d)划分,PI薄膜一般可分为超薄膜(d≤8μm)、常规薄膜(8μm<d≤50μm,常见膜厚有12.5、25、50μm)、厚膜(50μm<d≤125μm,常见厚度为75、125μm)以及超厚膜(d>125μm)。

目前,制备超薄PI薄膜的方法主要为可溶性PI树脂法和吹塑成型法。

可溶性聚酰亚胺树脂法:传统的PI通常是不溶且不熔的,因此只能采用其可溶性前躯体PAA溶液进行薄膜制备。

而可溶性PI树脂是采用分子结构中含有大取代基、柔性基团或者具有不对称和异构化结构的二酐或二胺单体聚合而得的,其取代基或者不对称结构可以有效地降低PI分子链内或分子链间的强烈相互作用,增大分子间的自由体积,从而有利于溶剂的渗透和溶解。

与采用PAA树脂溶液制备PI薄膜不同,该工艺首先直接制得高分子量有机可溶性PI树脂,然后将其溶解于DMAc中配制得到具有适宜工艺黏度的PI溶液,最后将溶液在钢带上流延、固化、双向拉伸后制得PI薄膜。

吹塑成型法:吹塑成型制备通用型聚合物薄膜的技术已经很成熟,可通过改变热空气流速度等参数方便地调整薄膜厚度。

该装置与传统的吹塑法制备聚合物薄膜在工艺上有所不同,其薄膜是由上向下吹塑成型的。

该工艺过程的难点在于聚合物从溶液向气泡的转变,以及气泡通过压辊形成薄膜的工艺。

但该工艺可直接采用商业化聚酰胺酸溶液或PI溶液进行薄膜制备,且最大程度上避免了薄膜与其他基材间的物理接触;轧辊较钢带更易于进行表面抛光处理,更易实现均匀加热,可制得具有高强度、高耐热稳定性的PI超薄膜。

图9:可溶性聚酰亚胺树脂法制备超薄PI薄膜工艺图10:吹塑成型法制备超薄PI薄膜工艺资料来源:《超薄聚酰亚胺薄膜研究与应用进展》刘金刚,天风证券研究所资料来源:《超薄聚酰亚胺薄膜研究与应用进展》刘金刚,天风证券研究所1.6.3.方向3:低介电常数材料随着科学技术日新月异的发展,集成电路行业向着低维度、大规模甚至超大规模集成发展的趋势日益明显。

而当电子元器件的尺寸缩小至一定尺度时,布线之间的电感-电容效应行业报告|行业深度研究14逐渐增强,导线电流的相互影响使信号迟滞现象变得十分突出,信号迟滞时间增加。

而延迟时间与层间绝缘材料的介电常数成正比。

较高的信号传输速度需要层间绝缘材料的介电常数降低至2.0~2.5(通常PI的介电常数为3.0~3.5)。

因此,在超大规模集成电路向纵深发展的大背景下,降低层间材料的介电常数成为减小信号迟滞时间的重要手段。

目前,降低PI薄膜介电常数的方法分为四类:1)氟原子掺杂;2)无氟/含氟共聚物;3)含硅氧烷支链结构化;4)多孔结构膜1.氟原子掺杂:氟原子具有较强的电负性,可以降低聚酰亚胺分子的电子和离子的极化率,达到降低介电常数的目的。

同时,氟原子的引入降低了分子链的规整性,使得高分子链的堆砌更加不规则,分子间空隙增大而降低介电常数。

2.无氟/含氟共聚物:引入脂肪族共聚单元能有效降低介电常数。

脂环单元同样具有较低的摩尔极化率,又可以破坏分子链的平面性,能同时抑制传荷作用和分子链的紧密堆砌,降低介电常数;同时,由于C-F键的偶极极化能力较小,且能够增加分子间的空间位阻,因而引入C-F键可以有效降低介电常数。

如引入体积庞大的三氟甲基,既能够阻止高分子链的紧密堆积,有效地减少高度极化的二酐单元的分子间电荷传递作用,还能进一步增加高分子的自由体积分数,达到降低介电常数的目的。

3.含硅氧烷支链结构化:,笼型分子——聚倍半硅氧烷(POSS)具有孔径均一、热稳定性高、分散性良好等优点。

POSS笼型孔洞结构顶点处附着的官能团,在进行聚合、接枝和表面键合等表面化学修饰后,可以一定程度地分散到聚酰亚胺基体中,形成具有孔隙结构的低介电常数复合薄膜。

4.多孔结构膜:由于空气的介电常数是1,通过在聚酰亚胺中引入大量均匀分散的孔洞结构,提高其中空气体积率,形成多孔泡沫材料是获得低介电聚酰亚胺材料的一种有效途径。

目前,制备多孔聚酰亚胺材料的方法主要有热降解法、化学溶剂法、导入具有纳米孔洞结构的杂化材料等。

5.图11:氟原子掺杂的低介电常数PI设计图12:无氟/含氟共聚物低介电常数PI设计资料来源:《低介电常数聚酰亚胺的研究进展》李艳青,天风证券研究所资料来源:《低介电常数聚酰亚胺薄膜的研究进展》贝润鑫,天风证券研究所行业报告|行业深度研究15图13:含硅氧烷支链结构化低介电常数PI设计图14:多孔结构膜结构低介电常数PI设计资料来源:《低介电常数聚酰亚胺薄膜的研究进展》贝润鑫,天风证券研究所资料来源:《低介电常数聚酰亚胺薄膜的研究进展》贝润鑫,天风证券研究所1.6.4.方向4:透明PI有机化合物的有色,是由于它吸取可见光(400~700nm)的特定波长并反射其余的波长,人眼感受到反射的光而产生的。

这种可见光范围内的吸取是芳香族聚酰亚胺有色的原因。

对于芳香族聚酰亚胺,引起光吸取的发色基团可以有以下几点:a)亚胺环上的两个羧基;b)与亚胺环相邻接的苯基;c)二胺残余基团与二酐残余基团所含的官能团。

由千聚酰亚胺分子结构中存在较强的分子间及分子内相互作用,因而在电子给体(二胺)与电子受体(二胺)间易形成电荷转移络合物(CTC),而CTC的形成是造成材料对光产生吸取的内在原因。

要制备无色透明聚酰亚胺,就要从分子水平上减少CTC的形成。

目前广泛采用的手段主要包括:1)采用带有侧基或具有不对称结构的单体,侧基的存在以及不对称结构同样也会阻碍电子的流动,减少共辄;2)在聚酰亚胺分子结构中引入含氟取代基,利用氟原子电负性的特性,可以切断电子云的共扼,从而抑制CTC的形成;3)采用脂环结构二酐或二胺单体,减小聚酰亚胺分子结构中芳香结构的含量。

图15:2017年全球透明PI专利申请数量(单位:项)图16:杜邦企业透明PI技术路线资料来源:《透明聚酰亚胺薄膜的专利态势分析》李燕芳,天风证券研究所资料来源:《杜邦企业聚酰亚胺专利分析》郑凯,天风证券研究所行业报告|行业深度研究16图17:透明聚酰亚胺薄膜的技术路线图资料来源:《透明聚酰亚胺薄膜的专利态势分析》李燕芳,天风证券研究所1.6.5.方向5:可溶性PI薄膜聚酰亚胺分子中的芳杂环结构所形成的共扼体系、阶梯及半阶梯链结构,使其分子链具有很强的刚性分子链段自由旋转的能垒较高,导致聚酰亚胺材料具有很高的玻璃化转变温度、较高的熔点或软化点,从而难溶解千有机溶剂且在普通加工温度下呈现不熔化或不软化的性能。

因此,在保持聚酰亚胺原有的耐热性能等优良特性的同时,降低聚酰亚胺材料的刚性并增加其在有机溶剂中的溶解能力,已成为高性能聚酰亚胺功能材料研制开发的热点之一。

改善聚酰业胺溶解性的基本途径有2个:1)引入对溶剂具有亲和性的结构,例如引入含氟、硅或磷的基团;2)使聚合物的结构变得“松散”,如引入桥联基团或侧基,也可以采用结构上非对称的单体,或用共聚打乱大分子的有序性和对称性等。

图18:共聚改性制备可溶性PI示例资料来源:《可溶性共聚聚酰亚胺的研究》颜善银,天风证券研究所1.6.6.方向6:黑色PI薄膜传统PI薄膜因表面光泽度较大和透明性较高,在应用过程中会存在因光反射造成眩光或散光和线路设计分布易于解读而被同业抄袭的问题,故而要求PI薄膜具备低光泽度、低透光行业报告|行业深度研究17性及绝缘性等特性,低光泽度可使元件外观更具质感与美观,绝缘性及低透光性则可保护内部电路设计。

黑色PI薄膜的制作分两种:1)将各种遮光物质如炭黑、石墨、金属氧化物、苯胺黑、茈黑等无机或有机染料涂覆在普通PI薄膜上;2)将遮光物质添加于PI树脂,经流涎干燥、高温亚胺化处理制膜。

图19:国内外黑色PI薄膜产品性能资料来源:《聚酰亚胺薄膜的国内外开发进展》潘晓娣,天风证券研究所1.6.7.方向7:低膨胀PI薄膜PI薄膜虽具有优异的热稳定性、机械性能和电性能,但与无机材料相比PI薄膜的热膨胀系数要大的多。

当PI材料与金属、陶瓷等无机材料形成复合材料时,其热应力的存在会使聚合物层与无机基材发生翘曲、开裂或脱层。

因此如何使PI的热膨胀系数减小就成为PI薄膜研究较多的方向之一。

大量的结构研究分析认为,具有刚性棒状结构的芳香族PI,分子链较平直,因此分子间的堆砌紧密,有利于降低聚合物的自由体积,使热膨胀系数减小。

有效制备低热膨胀系数PI薄膜的途径:合成层面:采用两种或两种以上的二酐或二胺单体共聚。

多种二酐或二胺聚合而成的聚酰胺酸形成互穿网路或半互穿网络结构。

制备层面:利用溶剂、涂膜方式、干燥程序、酰亚胺化程序,牵伸条件及退火条件等,调控PI薄膜的聚集态结构。

图20:国内外低膨胀PI薄膜产品性能资料来源:《电子行业用特种聚酰亚胺薄膜研究进展》任小龙,天风证券研究所行业报告|行业深度研究182.重要应用1-半导体封装:IGBT等功率模块&先进封装核心材料2.1.广泛应用于IGBT等功率模块封装IGBT是实现电能转换的功率器件,在电动车领域具有重要应用。

功率器件主要用途包括逆变、变频等。

功率半导体可以根据载流子类型分为双极型功率半导体和单极型功率半导体。

双极型功率半导体包括功率二极管、双极结型晶体管(BJT)、电力晶体管(GTR)、晶闸管、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。

单极型功率半导体包括功率MOSFET、肖特基势垒功率二极管等。

它们的工作电压和工作频率也有所不同。

功率半导体器件广泛应用于消费电子、新能源交通、轨道交通、发电与配电等电力电子领域。

图21:2016-2022年全球功率半导体市场规模/亿美金图22:2017年全球功率器件的产品分类(按销售额)资料来源:中商产业研究院,天风证券研究所资料来源:WSTS,赛迪智库,天风证券研究所图23:2017年全球功率器件厂商营业收入/亿元图24:2017年全球功率器件厂商净利润/亿元资料来源:wind,天风证券研究所资料来源:wind,天风证券研究所全球政策同时推进新能源汽车发展。

在国内,双积分政策等一系列的新能源车补贴政策频频出台,对汽车制造企业,电动车基础设施建设和消费者都有优惠,旨在促进新能源汽车在我国的普及和发展。

放眼全球,欧美等发达国家也积极布局新能源车的市场,通过各种补贴优惠政策和法案,推动新能源车市场的发展,促进传统燃油车到电动汽车的转变。

表5:各国新能源汽车政策时间国内政策国外政策2016发布《关于“十三五”新能源汽车充电设施奖励政策及加强新能源汽车推广应用的通知》,中央财政将继续安排资金对充电基础设施建设、运营给予奖补,并制定了奖励标准。

德国:推出电动汽车补贴、减免税款等一系列优惠政策,以刺激电动汽车在德发展。

2017《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》出台,实施双积分政策,促进节能与新能源汽车协同美国:通过ZEV法案,规定在加州及其他9个州内销量超过一定数量汽企需达到一定的环保汽车的比例。

14.476.194.475.31.6324%11%10%15%8%0%20%40%0481216NexperiaInfineonRensasONSemiRohm净利润(亿元)净利率行业报告|行业深度研究19发展。

2018出台《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,完善补贴政策,强化监督管理,优化应用环境法国:推出“环保补贴”和“换车补贴”,鼓励淘汰柴油车,刺激电动车销售。

2019发布《绿色出行行动计划(2019—2022年)》,推进绿色车辆规模化应用,加快充电基础设施建设。

德国:提高对新能源汽车行业的财政补助,并将原定于2020年底结束的补贴政策延长至2025年底。

资料来源:工信部、国务院、电车资源、天风证券研究所国内新能源车市场有望自2020年进入第二个快速增长期。

国内新能源乘用车市场在2019年之前经历了补贴引导下的快速发展期,2019年7月之后,由于补贴大幅退坡,增速有所下滑。

根据中汽协的数据,2019年我国新能源乘用车总销量为106万辆,同比增长仅0.7%。

但随着2020年各大车企的新能源车型不断推出,特别是特斯拉Model3、大众ID.3、比亚迪汉、荣威Ei6、丰田奕泽等诸多新车型的上市,行业有望由补贴驱动转向需求驱动,进入第二个快速增长期。

图25:2017-2019年新能源乘用车销量资料来源:中汽协、天风证券研究所电动车市场的增长将带来聚酰亚胺薄膜市场的相应增长:高压功率器件的表面钝化工艺是功率器件制造过程中的重要工艺环节。

对器件的电学性能和可靠性有重要影响。

表面钝化工艺是通过高压钝化材料将功率器件与周围环境气氛隔离开来,防止芯片表面沾污影响器件的电学性能(如表面电导和表面态),控制和稳定半导体表面的特性,保护器件内部的互连以及防止器件受到机械和化学损伤,提高功率器件的可靠性水平聚酰亚胺是高压IGBT芯片表面钝化工艺的重要材料。

聚酰亚胺耐高温,绝缘性能良好,工艺简单,化学性质稳定,台阶覆盖好,与铝的热匹配性好,广泛应用于高压芯片最外层表面钝化,但其抗潮、抗离子玷污能力不够强,需与无机钝化结构搭配使用。

根据不同结构对光的敏感程度不同,聚酰亚胺又可以分为非光敏聚酰亚胺和光敏聚酰亚胺。

两种不同结构聚酰亚胺的钝化工艺流程不同,使用非光敏聚酰亚胺钝化的工艺流程一般为:预处理→涂覆→涂光刻胶→光刻→刻蚀→去胶→固化。

非光敏聚酰亚胺的光刻工艺非常复杂,也增加了整个钝化工艺的难度和可靠性,同时制作成本较高。

行业报告|行业深度研究20图26:不同钝化材料工艺性能图27:优化后的聚酰亚胺薄膜层情况资料来源:《高压IGBT芯片表面钝化工艺的研究与改进》李立等,天风证券研究所资料来源:《高压IGBT芯片表面钝化工艺的研究与改进》李立等,天风证券研究所2.2.先进封装工艺中多环节应用的核心材料封测行业先进封装占比不断提升。

智能手机追求轻薄化需求,带动对晶圆级封装(WLP)和芯片级封装(CSP)等先进封装的需求,目前先进封装晶圆产量已接近全球晶圆总产量的40%。

图28:先进封装技术市场空间图29:行业先进封装及占比(单位:百万片12寸晶圆)资料来源:Yole,天风证券研究所资料来源:VLSI,天风证券研究所国产替代下封测订单拉升。

受中美贸易战影响,国内大客户将供应链逐步转移至国内,将拉动国内封测订单需求。

先进封装对材料提出更高要求,目前微电子工业正在发生的重大变化使业已成熟的微电子封装工艺和封装材料面临严重的挑战。

0.13~0.10mm时代的到来将不但影响封装工艺技术,同时对封装材料性能的要求也将发生重大的变化。

聚酰亚胺已成为先进封装核心材料。

现代的电子封装技术需要将互连、动力、冷却和器件钝化保护等技术组合成一个整体以确保器件表现出最佳的性能和可靠性。

聚酰亚胺在很大程度上满足高纯度、高耐热、高力学性能、高绝缘性能、高频稳定性;低介电常数与介电损耗、低吸潮性、低内应力、低热膨胀系数和低成型工艺温度的要求,成为先进封装的核心材料。

表5:IC封装中的聚合物材料典型应用聚合物材料行业报告|行业深度研究21层间绝缘材料聚酰亚胺(PI)、聚芳醚(PAE)、聚喹噁啉(PQ)、聚烯烃(PE)、聚苯并环丁烯(BCB)、聚苯并噁唑(PBO)、SiLK表面钝化、应力缓冲、α-粒子屏蔽聚酰亚胺(PI)、聚酯、硅橡胶制图、通孔材料光敏聚酰亚胺(PSPI)、光敏性聚苯并环丁烯(BCB)粘结材料环氧树脂、硅橡胶、聚酰亚胺、聚氨酯、丙烯酸酯塑封树脂固体环氧树脂、液体环氧树脂、聚氨酯、硅橡胶基板材料环氧树脂、聚酰亚胺、氰酸酯树脂、BT树脂资料来源:《先进电子封装中的聚酰亚胺树脂》刘金刚等,天风证券研究所图30:在底座下涂覆PI层防止器件崩裂图31:PI在半导体先进封装中充当应力缓冲膜资料来源:《先进电子封装中的聚酰亚胺树脂》刘金刚等,天风证券研究所资料来源:《先进电子封装中的聚酰亚胺树脂》刘金刚等,天风证券研究所行业报告|行业深度研究223.重要应用2-5G手机:MPI天线和石墨散热原膜需求旺盛3.1.石墨散热片:原膜材料3.1.1.手机散热驱动方案随着智能手机对轻薄化、小型化设计的追求,手机内部的空间变小。

但由于手机硬件配置的提高、CPU多核高性能的升级,以及通信速率的提升,带来的散热需求也不断上升,进而驱动对高散热性能材料的需求。

目前智能手机上采用的散热技术主要包括石墨烯热辐射贴片散热、金属背板散热、导热凝胶散热以及导热铜管散热。

表6:各种散热方案特性散热方案石墨稀热辐射贴片散热有效降低发热源之热密度,大面积快速传热,并消除单点高温。

厚度选择多样化,外形亦可冲形为任意指定形状,方便使用于有空间限制的电子产品中。

体积小,具轻量化优势,质地柔软,具极佳加工性及使用性金属背板散热在使用石墨散热膜的基础上,在金属外壳的内部设计一层金属导热板,它可以将石墨导出的热量传递至金属机身的各个角落,使密闭空间中的热量便能迅速扩散并消失导热凝胶散热一些手机的处理器上采用了类似于硅脂的导热凝胶散热剂,比只贴有石墨散热膜效果更好,热传导更加迅速。

导热铜管散热热管技术就是将一个充满液体的导热铜管顶点覆盖在手机处理器上,处理器运算产生热量时,热管中的液体就吸取热量气化,这些气体会通过热管到达手机顶端的散热区域降温凝结后再次回到处理器部分,周而复始从而进行有效散热。

在手机行业,也可以称之为水冷散热。

资料来源:GLPOLY官网,天风证券研究所3.1.2.石墨散热是重要路线之一,对PI需求拉动显著石墨二维层状结构是散热性能的核心。

石墨晶体具有六角平面网状结构,具有耐高温、热膨胀系数小、良好的导热导电性、化学性能稳定、可塑性大的特点。

石墨独特的晶体结构,使其热量传输主要集中在两个方向:X-Y轴和Z轴。

其X-Y轴的导热系数为300~1,900W/(m·K),而铜和铝在X-Y方向的导热系数仅为200~400W/(m·K)之间,因此石墨具有更好的热传导效率,可以更快将热量传递出去。

与此同时,石墨在Z轴的热传导系数仅为5~20W/(m·K),几乎起到了隔热的效果。

因此石墨具有良好的均热效果,可以有效防止电子产品局部过热。

图32:石墨结构和散热示意图资料来源:碳元科技招股说明书,天风证券研究所石墨是优秀的散热材料。

从比热容的角度看,石墨的比热容与铝相当,约为铜的2倍,这意味着吸取同样的热量后,石墨温度升高仅为铜的一半。

因石墨在导热方面的突出特性,可以替代传统的铝质或者铜质散热器,成为散热解决方案的优秀材料。

行业报告|行业深度研究23表7:石墨导热性能与铜、铝对比材料导热系数W/(m·K)比热容J/(kg·K)密度g/cm3铝2008802.7铜3803858.96石墨水平:300~1,900;垂直:5~207100.7~2.1资料来源:碳元科技招股说明书,天风证券研究所消费电子的发展带动石墨散热片的需求增长。

石墨散热片因具有超高导热性、重量轻、薄型化与耐弯折等多项特点,能很好地满足智能手机轻量化与轻薄的设计,以及5G手机的散热方案将向着超薄、高效的方向发展要求。

石墨散热片将广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑及智能电视等电子产品的散热中,是电子产品的上游。

因此石墨散热片的发展与下游智能手机及其他电子设备的发展密切相关。

图33:手机导热材料的发展图34:石墨散热片的应用实例资料来源:长芯官网,天风证券研究所资料来源:苹果官网,天风证券研究所PI膜是制备石墨散热片的核心原料。

目前,石墨散热片的主要材料是人工石墨片(Graphitesheet)。

人工石墨片的主要原料就是聚酰亚胺薄膜(PIfilm)经过碳化和石墨化两道高温制程产生:碳化是石墨化的前置程序,目的在于使得PI膜中的非碳成分全部或大部分挥发,需在特定高温下进行;石墨化工序中,发行人通过在特制的石墨化炉内加入氩气或者氮气作为介质对碳化后的PI膜进一步升温,高温下多环化合物分子重整,伴随多次周期性升温的振荡操作,经化学变化,最后形成高结晶度的大面积石墨原膜。

随着散热应用市场成长,聚酰亚胺薄膜在人工石墨片的应用也将会逐渐增加比重。

图35:石墨散热片生产工艺图36:石墨散热片产品资料来源:碳元科技招股书,天风证券研究所资料来源:碳元科技官网,天风证券研究所行业报告|行业深度研究243.1.3.主要供应商:时代新材时代新材致力于形成具有自主常识产权的高性能聚酰亚胺薄膜研制的关键技术和产业化技术,实现高性能聚酰亚胺薄膜产品的国产化和规模化生产,为实现国内高端绝缘材料长期以来的国际垄断局面迈出了实质性步伐。

并完成了实现聚酰亚胺薄膜材料应用于智能手机和平板电脑的石墨散热垫片材料的规模化生产,产品在国内供不应求。

目前,企业新型材料项目产业化进展基本顺利,企业年产500吨聚酰亚胺薄膜生产线量产日趋稳定,导热膜具备向HUAWEI、苹果、SAMSUNG、VIVO等品牌批量供货的能力,全年形成销售收入1.2亿元,目前正在筹建二期扩能项目。

未来,企业在聚酰亚胺薄膜材料产业方向,计划形成年产量超过2000吨的产能发展。

3.2.5G材料:MPI3.2.1.5G手机终端未来高速增长5G手机助力智能手机市场高速发展。

根据IDC预测数据,虽然2019年是5G元年,5G手机开始上市,但预计第一年的出货量将会很低,预计只会出货670万部左右,远低于4G手机13.3亿部的预计出货量,大概会占据0.5%的市场份额。

随着智能手机市场的发展,5G手机的市场渗透率将快速提升。

到2023年时,全球手机的出货量会在5G的带动下来到15.4亿部左右,其中5G手机将会大幅增长至4亿部左右,占全球智能手机市场份额的26%。

图37:全球智能手机出货量预测(单位:百万部)图38:全球智能手机2019与2023预测对比资料来源:IDC,天风证券研究所资料来源:IDC,天风证券研究所3.2.2.天线等射频拉动MPI需求5G手机的高频率需要低损耗天线材料。

智能手机作为5G的关键场景之一,5G的驱动无疑为智能手机天线的发展和革新带来机会。

手机通信所使用的无线电波频率随着从1G到5G的发展而逐渐提高。

目前,5G的频率最高,分为6GHz以下和24GHz以上两种。

由于电磁波具有频率越高,波长越短,越容易在传播介质中衰减的特点,所以5G的高频率要求天线材料的损耗越小越好。

MPI是5G手机前期发展的主流材料选择。

4G时代的天线制造材料开始采用PI膜(聚酰亚胺)。

但PI在10GHz以上损耗明显,无法满足5G终端的需求;LCP(LiquidCrystalPolymer,液晶聚合物)凭借介子损耗与导体损耗更小,具备灵活性、密封性等特性逐渐得到应用。

但是由于LCP造价昂贵、工艺复杂,目前MPI(ModifiedPolyimide,改良的聚酰亚胺)因具有操作温度宽,在低温压合铜箔下易操作,表面能够与铜较易接着,且价格较亲民等优点,有望成为5G时代天线材料的主流选择之一。

表8:5G天线材料特性对比材料传输损耗操作温度热膨胀性吸湿性成本PI损耗多很宽很小较高低行业报告|行业深度研究25MPI损耗一般较宽很小一般较低LCP损耗少较窄很小很低高资料来源:新材料在线,天风证券研究所行业报告|行业深度研究264.重要应用3-柔性显示:理想的OLED基板、盖板和COF材料4.1.OLED-柔性基板和盖板材料聚酰亚胺是柔性显示工艺理想的材料。

柔性基板是整个柔性显示器件的重要组成部分,其性能对于柔性显示器件的品质与寿命均具有重要的影响。

柔性显示器件对于基板材料的性能要求主要体现在如下几个方面:1)耐热性与高稳尺寸稳定性要求;2)柔韧性要求;3)阻水阻氧特性要求;4)表面平坦化要求。

PI基板材料以其优良的耐高温特性、良好的力学性能以及优良的耐化学稳定性而备受关注。

刚性的酰亚胺环赋予了这类材料优异的综合性能,从而使得PI成为柔性显示器件基板的首选材料。

图39:聚酰亚胺柔性显示工艺流程资料来源:《柔性显示器件用聚酰亚胺基板的研究与应用进展》刘金刚,天风证券研究所绘制4.1.1.柔性OLED手机渗透率持续提升OLED面板快速增长。

柔性OLED面板市场需求旺盛,行业发展速度加快,而且未来的成长空间很大,展示出很大的市场需求潜力。

柔性OLED手机渗透率持续提升。

柔性OLED手机是未来手机发展的趋势,OLED出货量的增加促进了柔性OLED手机渗透率的提升。

柔性OLED手机渗透率提升的原因:(1)OLED显示屏的色彩更逼真、更轻薄和更省电等优点;(2)可屏下指纹解锁方案,能够最大限度提升手机的屏占比;(3)可以实现曲面化、可弯曲,提升手机的应用场景。

4.1.2.2020年折叠手机出货量有望突破百万级,2021年有望达千万级出货量2019年可折叠手机元年开启,折叠屏手机发展趋势清晰。

可折叠手机通过折叠能缩小屏幕面积,方便用户携带;手机展开后,成为可比拟平板电脑的大屏幕通信设备,提升用户的视觉体验。

未来折叠手机将在极大提升人机信息交互的效率,实现多任务并行和信息平行输入输出,智能手机终端将从媒体社交平台升级至生产力平台(办公等)。

可折叠手机的发展与柔性OLED屏幕技术成熟度紧密相关。

柔性OLED面板的弯曲特性保证手机折叠时的弯曲半径,是实现手机可折叠的关键所在。

行业报告|行业深度研究27图40:可折叠手机图41:HUAWEI折叠屏手机专利资料来源:HUAWEI官网,天风证券研究所资料来源:LetsGoDigital,天风证券研究所4.1.3.PI基板和CPI盖板材料需求旺盛PI基板:柔性OLED基板材料的最佳选择。

伴随着OLED取代LCD正沿着曲面→可折叠→可卷曲的方向前进,有机发光材料和薄膜是OLED实现柔性的关键点,具有优良的耐高温特性、力学性能及耐化学稳定性的聚酰亚胺PI基板,是当前柔性基板材料的最佳选择。

PI基板市场需求旺盛。

受益于OLED产能的持续增长,PI基板材料具有旺盛的市场需求,且未来还有很大的成长空间。

国内目前如在挠性印制线路基材方面的应用的高端PI薄膜约85%需要依赖进口产品,替代进口的市场空间很大。

CPI(ColorlessPolyimide)盖板是折叠屏的理想材料。

为全面实现柔性显示,显示器盖板部分应当具备可反复弯折、透明、超薄、足够硬度的特点。

折叠屏对于盖板材料要求较高,需要同时满足柔韧性、透光率且表面防划伤性能好等特点。

目前的折叠屏盖板材料有CPI、PI、PC、压克力、PET几种,其中CPI盖板的可行性最高,相比于普通淡黄色的PI盖板材料,无色透明的CPI盖板具有更高的透光率。

受益于折叠屏手机的发展,CPI盖板材料将迎来快速发展时期。

无色透明的聚酰亚胺薄膜实现的难度较大。

由于PI薄膜的透明度与其耐高温性能存在着矛盾关系,即增加薄膜的透明度时将降低其耐高温性能。

部分厂商尝试混合PI,PMMA,PET和PU等来制作柔性盖板,但是效果不及预期,也很难量产化。

硬质涂布是增强CPI薄膜强度的重要手段。

为提升折叠式面板用CPI膜强度,需于表面进行数十微米厚的硬质涂布制程,如使用有/无机物混合材料硅氧烷(siloxane),将有助CPI触感接近玻璃,改善塑胶类保护层质感不及玻璃等问题。

行业报告|行业深度研究28图42:SKC盖板材料图43:CPI盖板材料概况资料来源:SKC官网,天风证券研究所资料来源:芯智讯,天风证券研究所4.1.4.主要企业:住友化学、KolonIndustries、SKC等OLED用的CPI盖板和PI基板被日韩企业所垄断。

住友化学率先拿下SAMSUNGGalaxyFold的CPI膜订单。

目前,能够提供CPI膜的厂商仅为KolonIndustries,SKC和住友化学。

在SAMSUNGGalaxyFold手机CPI订单的争夺战中,住友化学抢占先机。

住友化学能抢占先机拿下SAMSUNGGalaxyFold的CPI膜订单,主要得益于住友化学多年来的技术积累,在CPI膜材料上的稳定性和良品率更加具有竞争力。

KolonIndustries将为HUAWEIMateX供应CPI膜。

KolonIndustries企业早在2016年就率先研发出CPI膜,随后在2016年8月开始投资900亿韩元在龟尾工厂建造CPI膜生产线,2018年上半年完成量产设备铺设工作。

今年,KolonIndustries将供应HUAWEIMateX所需的CPI膜,证明了KolonIndustries在CPI膜生产方面的能力和产品品质。

SKC积极布局CPI薄膜研发。

在2016年的业绩发布会上,SKC表示已经成功完成CPI薄膜的研发工作,且SKC能灵活使用现有的PI薄膜生产线,资金压力比较小。

企业2018年在忠北镇川举行了CPI膜产业园奠基仪式,为SKC打造CPI膜全套生产体系提供稳定的产业链,也为SKC在全球市场的扩张做好准备。

4.2.COF-柔性基板COF(Chiponflexibleprintedcircuit)柔性封装基板作为印制电路板产品中的重要高端分支产品,指还未装联上芯片、元器件的封装型柔性基板。

在芯片封装过程中,起到承载芯片、电路连通、绝缘支撑的作用,特别是对芯片起到物理保护、提交信号传输速率、信号保真、阻抗匹配、应力缓和、散热防潮的作用。

COF柔性封装基板性能优异。

COF柔性封装基板具有配线密度高、重量轻、厚度薄、可折叠、弯曲、扭转等优点,是一种新兴产品,有利于先进封装技术的使用和发展。

目前,COF产品广泛应用于液晶电视,智能3G手机及笔记本电脑等产品液晶屏的显示与驱动。

行业报告|行业深度研究29图44:COF柔性封装基板资料来源:丹邦科技官网,天风证券研究所4.2.1.TV高清化、手机全面屏驱动COF方案需求持续增长TV高清化发展满足视觉体验需求。

随着人们对视觉体验的要求的提高,TV高清化的发展速度加快。

大尺寸和高清化的TV产品的存在着很大的市场空间,超薄和窄边框也是发展的趋势。

TV从常见的1080P逐渐向4K和8K发展,分辨率的提升,带来更高清的视觉体验。

大尺寸高清电视渗透率将大幅提升。

根据IHS数据,2018年60寸以上面板以4K为主,渗透率高达99%,随着8K开始进入市场,未来三年的渗透率将大幅提升,预计由2019年的5%拉升到2020年的9%。

在TV市场上,2018年8KTV出货量为2万部,预计2019-2020年出货量将分别达到43万部和200万部,且主要集中制60英寸以上的大尺寸TV;2019年,OLEDTV出货量预计增长超过40%,达到360万部,而QD-LCDTV的出货量预计将达到400万部。

图45:60寸以上高清面板渗透率预测图46:全球高清TV出货量统计及预测(单位:百万部)资料来源:IHS,天风证券研究所资料来源:IHS,天风证券研究所全面屏是智能手机的发展趋势。

2016年,小米MIX推出后,“全面屏手机”开始走进了大众视野,随后,整个智能手机行业随后便掀起了一股“全面屏”的设计风潮。

受制于屏下1%5%9%12%14%16%99%95%91%88%86%84%0%20%40%60%80%100%2018201920202021202220238K4K行业报告|行业深度研究30摄像头等的技术限制,2018年之后,整个行业却一股脑转向了苹果的刘海屏设计。

进入2019年之后,整个安卓行业在全面屏上五花八门,市面上水滴屏、挖孔屏、升降结构成为三大主流。

整体来说,未来全面屏将是智能手机发展的必然趋势,全面屏带来了更好的观影和游戏等视觉体验,以及体积更小、单手操作和更好的便携性。

图47:部分全面屏手机图48:手机屏幕大小变化资料来源:各企业官网,天风证券研究所资料来源:CINNOResearch,天风证券研究所全面屏手机渗透率持续上升,将成为智能手机屏幕的标配。

全球智能手机出货量经历了十几年的高速增长后,虽然出货量有所放缓,但全面屏手机渗透率的快速提升是确定的发展趋势。

根据Witsview数据预测,2018年全面屏渗透率跃升至44.6%,并且在2019年将继续快速攀升至71.6%;预计到2021年全面屏手机的渗透率将到92.1%,成为智能手机屏幕的标准配置。

图49:2017-2021年全面屏手机渗透率统计及预测资料来源:WitsView,天风证券研究所TV高清化和手机全面屏发展带动显示驱动封装方案超高密度方向发展。

随着面板朝着高像素和高分辨率发展的演进,以及芯片轻薄、短小化的需求,驱动IC线路中心到中心距(pitch)、间距(spacing)等越来越微细化,封装基板设计也必须配合晶片电路间距微细化提供对应的封装基板,引导封装基板朝向高密度的构装技术方向发展。

COF方案减少显示屏幕边框技术优势明显。

目前,主流的COG(ChipOnGlass)封装方式,是将SourceIC芯片直接邦定到玻璃上,因为玻璃背板上的那块芯片体积较大,所以边框比较宽,面板端子部的边框一般在4-5mm左右。

为了缩小边框宽度,面板厂商开始采用COF封装技术。

相比于传统的COG封装技术,COF技术中玻璃背板上的SourceIC芯片被放在了屏幕排线上,可以直接翻转到屏幕底部,COF技术可以缩小边框1.5mm左右的宽度。

在手机全面屏和高清化TV具有广阔的应用前景。

8.7%44.6%71.6%87.7%92.1%0%20%40%60%80%100%20172018E2019E2020E2021E全面屏手机渗透率(%)行业报告|行业深度研究31TV高清化和手机全面屏发展促进COF产品创新。

随着产品轻量化与薄型设计及显示密度与屏占比的提升,未来高清电视与智能型手机用的COF型式驱动IC将会是以1-Metal(单面)18/16umPitch的COF及2-Metal(双面)的COF为未来的设计应用主流。

2-Metal(双面)的COF是把在单面形成电路的COF,在两面形成电路,比单面COF的电路集成度更高,还能缩小尺寸,适合用于手机。

图50:单面COF(1-Metal)图51:双面COF(2-Metal)资料来源:STEMCO官网,天风证券研究所资料来源:STEMCO官网,天风证券研究所4.2.2.4K高清电视和智能手机COF需求持续增长根据IHS数据,4K的比重保持上升将驱动COF薄膜需求上升,预计2019年4K高清电视的COF薄膜需求量将达到1.46亿片,同比增长29.2%;伴随着4K高清电视对COF薄膜需求的稳定增长,预计2022年4K高清电视对COF薄膜需求将达到1.63亿片。

以智能手机市场来看,因为全面屏窄边框的要求,COF方案已经广泛采用于AMOLED和LTPSLCD产品中,IHSMarkit预估2019年智能手机用COF薄膜需求量将扩大至5.9亿片,同步增长达70%。

图52:2016-2022年4K电视COF薄膜需求量(亿片)图53:2018-2022年智能手机COF薄膜需求量(亿片)资料来源:IHS,天风证券研究所资料来源:IHS,天风证券研究所4.2.3.PI材料是COF封装核心难点COF方案主要采用聚酰亚胺(PI膜)混合物材料,厚度仅为50-100um,线宽线距在20um以下。

COF封装则是采用自动化的卷对卷设备生产,生产过程中会被持续加热至400摄氏度。

由于COF卷对卷生产过程中需要加热,而PI膜的热膨胀系数为16um/m/C,相比芯片的2.49um/m/C而言,热稳定性较差,所以对设备精度和工艺要求很高。

4.2.4.重要企业:住友和东丽0.640.941.131.461.581.591.630.00.51.01.52.02016201720182019E2020E2021E2022E4K电视COF薄膜需求量(亿片)3.475.906.407.437.950.002.004.006.008.0010.0020182019E2020E2021E2022E智能手机COF薄膜需求量(亿片)行业报告|行业深度研究32目前,COF用FCCL材料主要掌握住友化学、东丽先进材料和KCFT3大日韩企业手中。

图54:COF封装产业链资料来源:各企业官网,天风证券研究所行业报告|行业深度研究335.重要应用4-FPC:基板和覆盖层材料,目前PI下游重要需求5.1.FPC需求持续增长FPC是现代电子产品的关键互联器件。

FPC(FlexiblePrintedCircuitBoard,柔性印制电路板)是PCB(PrintedCircuitBoard,印制线路板)的一种,是电子产品的关键电子互连器件。

FPC是用柔性的绝缘基材制成的印制线路板,相比于硬性印制电路板,它具有配线密度高、轻薄、可弯折、可立体组装等特点,以及良好的散热性和可焊性以及易于装连、综合成本较低等优点。

FPC助力电子产品的高密度、小型化和高可靠性方向发展。

利用FPC可大大缩小电子产品的体积,符合电子产品向高密度、小型化、高可靠性发展的方向。

因此,FPC在消费电子、汽车电子、5G通讯设施和国防军工等领域得到了广泛的应用。

图55:FPC产业链上下游企业图56:FPC上下游产品及应用资料来源:达迈企业年报,天风证券研究所资料来源:方邦电子招股书,天风证券研究所全球FPC产值整体持续上升。

随着智能手机、电脑、可穿戴设备、汽车电子等现代电子产品的发展,FPC产值整体呈上升趋势。

根据Prismark的统计,2017年全球FPC产值为125.2亿美金,同比增长14.9%,占印制线路板总产值份额由2016年的20.1%上升至2017年的21.3%,全球FPC产值整体呈上升趋势。

全球FPC产业转移,中国大陆发展迅速。

21世纪以来,随着欧美国家的生产成本提高,以及亚洲地区FPC下游市场不断兴起,FPC生产重心逐渐转向亚洲。

具备良好制造业基础及生产经验的日本、韩国、中国台湾等国家和地区FPC产业迅速成长,并成为全球FPC的主要产地。

随着日本、韩国和中国台湾生产成本持续攀升,发达国家的FPC厂商纷纷在中国投资设厂,制造中心由国外移至中国大陆,国际知名的FPC厂商如日本NOK、日东电工和住友电工等均在中国投资设厂,与此同时中国本土的FPC厂商也不断发展壮大,在全球FPC市场中占据越来越重要的角色。

中国FPC产值规模持续攀升。

近年来,中国逐渐成为FPC主要产地,中国地区FPC产值占全球的比重不断提升,据Prismark的数据,2016年中国FPC行业产值达到46.3亿美金,中国地区FPC(含外资企业)产值占全球的比重从2009年23.7%已增至2016年42.5%,2017年全球FPC行业产值达到125.2亿美金。

行业报告|行业深度研究34图57:2003-2017年全球PCB及FPC行业市场规模(亿美金)图58:2009-2017年中国FPC产值规模(亿美金)资料来源:Prismark,天风证券研究所资料来源:Prismark,天风证券研究所5.2.FPC应用领域:基板和覆盖膜PI膜是FPC的核心材料。

FPC的使用一般以铜箔与PI薄膜材料贴合制成软性铜箔基板(FCCL),覆盖膜(Coverlayer)、补强板及防静电层等材料制作成软板。

PI膜的厚度主要可以区分为0.5mil、1mil、2mil、3mil及厚膜(甚至10mil以上等产品),先进或是高阶的软板需要厚度更薄(0.3mil),尺寸安定性更稳定的PI膜。

一般的覆盖膜主要使用厚度0.5mil的PI膜,而较厚的PI膜主要用于补强板及其它用途上。

图59:FPC制作流程图60:三层FCCL和两层FCCL结构示意图注:绝缘层为聚酰亚胺资料来源:Kaneka,天风证券研究所资料来源:方邦电子招股说明书,天风证券研究所FCCL是电子级PI膜的重要应用市场。

挠性覆铜板(FlexibleCopperCladLaminate,FCCL)是FPC的加工基材,一般以铜箔与PI薄膜材料贴合制成,是FPC的核心原材料。

FPC的应用包括军事、汽车、电脑、相机、手机等。

近年来,智能手机、平板电脑、LCD显示与LED背光模组等应用需求的增加,驱动了PI膜需求增长。

随着中高阶手机市场出货比例的逐年增加,加上东南亚等新兴国家地区的智慧型手机上需求大增,大家预期FPC需求未来3-5年内可维持可观增长。

5.3.SKCKolonPISKC与Kolon均拥有40年以上的塑料薄膜的制造技术和经验,双方都从2006年起开始向市场量产供应聚酰亚胺薄膜。

为了应对剧烈变化的市场情况,SKC与Kolon于2008年6月合并了PI薄膜部门,新设立合资企业SKCKolonPI。

两个企业合并后持续投资,更进一步提升研发技术,使SKCKolonPI成为一家全球领先的PI薄膜供应商,该企业的聚酰亚胺薄膜主要用于柔性印刷电路板(FPCB)。

行业报告|行业深度研究35表9:SKCKolonPI聚酰亚胺薄膜业务发展历史时间重要事件2001年SKC启动聚酰亚胺薄膜的研发2002年SKC与KRICT(韩国研究化学技术研究所)参与政府的聚酰亚胺研发项目2003年建立第一条PI生产线(0#试验线)2004年PI薄膜0#产线安装调试并成功量产,成为韩国史上第一个制造亚胺薄膜的企业2005年完成LN,IF型号开发(12.5~25.0μm)建立1#批量生产线并成功销售SKC亚胺薄膜2006年完成LS型号开发2008年由SKC与KOLON整合聚酰亚胺胶片事业,合资兴建SKCKOLONPI企业2010年年度营收产国1000亿韩元2014年在韩国KOSDAQ上市交易2017年年度营收产国2000亿韩元2018年开始经营聚酰亚胺清漆资料来源:企业官网,天风证券研究所行业报告|行业深度研究366.美日韩垄断格局,加速国产替代,全球产能有望吃紧6.1.PI技术发展历史:美国→日本→韩国&台湾→大陆美国:聚酰亚胺的产业的先驱。

聚酰亚胺是最早进行实用化开发的特种工程塑料。

1908年首先合成芳族聚酰亚胺,50年代末期值得高分子量的芳族聚酰亚胺。

1953年美国杜邦企业申请了世界上第一件有实用价值的聚酰亚胺产品专利US2710853A。

19世纪60年代初,杜邦的聚酰亚胺薄膜(Kapton)、模塑料(Vespel)和清漆(PyreML)陆续商品化,逐步确立了其在聚酰亚胺产业中的领先地位。

美国Amoco企业分别在1964年和1972年开发了聚酰胺-亚胺电器绝缘清漆(AI)和聚酰亚胺模制材料(Torlon),并在1976年使聚酰亚胺模制材料(Torlon)实现了商业化;1969年法国罗纳-普朗克企业首先开发成功双马来酰亚胺复合材料预聚体(Kerimid601),是先进复合材料的理想基体树脂。

随后该企业在此基础上研发了压缩和传递模塑成型用材料(Kinel)。

1972年美国GE企业开始研究开发聚醚酰亚胺(PEI),并于1982年形成年产万吨级生产装置。

图61:欧美聚酰亚胺发展历史资料来源:《聚酰亚胺在微电子领域的应用及研究进展》李铭新,《国外聚酰亚胺薄膜工业发展概述》任小龙,天风证券研究所绘制半导体产业的第一次转移:从美国转移到日本。

随着半导体技术的创新,半导体逐渐从军工应用转向民用家电领域。

从20世纪70年代起,因有美国对日本的产业扶植,一些美国的装配产业开始向日本转移。

日本抓住了这次发展机会,其半导体产业趁势崛起,全球半导体产业开始出现了第一次转移:从美国转移到日本。

宇部兴产首次打破杜邦聚酰亚胺薄膜垄断。

作为微电子应用的明星材料,日本的聚酰亚胺产业随着日本半导体产业的崛起而快速发展。

1978年日本宇部兴产企业先后发展了聚联苯四甲酰亚胺UpilexR和Upilexs,打破了“Kapton”薄膜独占市场20年的局面,其薄膜制品优异的线膨胀系数(12~20ppm)达到接近单晶硅和金属铜(17ppm)的线膨胀系数,成为覆铜箔薄膜的最佳选材,可广泛应用于柔性印刷线路版,是聚酰亚胺电子薄膜划时代的很大进步。

日本钟渊化学(Kaneka)于1980年开始实验室内研究聚酰亚胺薄膜,并成功开发出一种新型“均苯”型PI薄膜,商品名为“Apical”,企业于1984年建立了量产PI薄膜的生产线,商品牌号为Apical,产品主要应用于柔性印刷电路板(FPCs)。

1995年,企业APICALAH型号生产厚度规格有175μm、200μm和225μm。

1983年杜邦与日本东丽对半合资建立东洋产品企业,由杜邦提供技术和原料,专门生产KaptonPI薄膜;1985年9月,企业投产生产,薄膜宽度为1500mm。

行业报告|行业深度研究371994年日本三井东压化学企业报道了全新的热塑性聚酰亚胺(Aurum)注射和挤出成型用粒料,该树脂的薄膜商品名为Regulus。

图62:日本聚酰亚胺发展历史资料来源:《国外聚酰亚胺薄膜工业发展概述》任小龙,天风证券研究所绘制半导体产业的第二次转移:从日本转移到韩国和中国台湾。

在20世纪90年代前后,日本的半导体产业发展突飞猛进,一跃成为全球第一大半导体国家。

之后,由于美国担心日本半导体产业对其本土半导体产业的冲击,开始对日本的半导体进行打压,同时对韩国进行扶植,随后半导体产业进行了第二次转移。

PC时代的兴起带动韩国和中国台湾聚酰亚胺产业的发展。

随着PC时代的兴起,韩国和中国台湾抓住了从大型机到消费电子的转变期对新兴存储器与代工生产的需求,承接了半导体产业转移的市场,高端制造业迅速发展。

作为半导体产业支撑的关键材料之一,韩国和中国台湾的聚酰亚胺产业也获得了发展机遇。

韩国SKC于2001年启动PI薄膜的研发2005年完成LN、IF型号的开发(12.5~25.0μm),并建立了批量生产线。

2006年完成LS型号的开发,并于2007年6月应用于SAMSUNG/LG手机,2009年10月开始供应给世界一号FPCB企业使用。

中国台湾达迈企业从2001年开始试运行T1产线,后于2012年T4产线投入运营,至今,达迈工艺已经运营5条产线。

2008年SKC和KolonIndustries合资成立了SKCKOLONPI企业。

图63:韩国和中国台湾聚酰亚胺发展历史资料来源:《国外聚酰亚胺薄膜工业发展概述》任小龙,《中国台湾地区聚酰亚胺薄膜工业及产品发展概述》任小龙,天风证券研究所绘制中国:未来聚酰亚胺的重要供应市场。

随着移动互联网和5G时代的发展,中国庞大的市场和能容纳各种商业模式与应用场景的特点将进一步加强,中国大陆对于半导体产业的需求将大幅提升。

中国广阔的市场需求未来将极大地带动中国半导体产业的发展,以及吸引众多海内外厂商和人才,这必然会促进半导体产业向中国大陆转移。

因此,未来中国的聚行业报告|行业深度研究38酰亚胺产业将迎来发展的黄金时期,促进中国聚酰亚胺产业走向从低端走向中高端材料供应的发展道路。

表10:全球PI/光刻胶/高纯氟化氢供应链信息汇总电子材料OLED用PI光刻胶高纯氟化氢主要用途柔性OLED基板工艺半导体光刻工艺半导体蚀刻和清洗工艺韩国客户SAMSUNG、LGDSAMSUNG、海力士等SAMSUNG、海力士等大陆客户京东方、深天马、华星光电等中芯国际、长江存储、合肥长鑫等中芯国际、长江存储、合肥长鑫等日本供应商UBE宇部,Kaneka钟渊化学JSR,TOK,信越,富士StellaRising瑞星化工,森田化学日本供应份额约90%高端约90%约90%国际供应商韩国SKC,韩国Kolon等美国陶氏-大陆企业鼎龙股份,时代新材,新纶科技晶瑞股份(苏州瑞红),上海新阳,南大光电(北京科华)晶瑞股份,多氟多资料来源:NIKKEI,IHS,各企业官网,天风证券研究所整理6.2.中美贸易战和日韩贸易摩擦贸易战中美国针对部分中国企业实施制裁,并对中国商品加征高额关税,提高了下游终端客户经营的成本和难度。

基于对生产经营安全性和稳定性的考虑,下游部分大客户将配套供应链向国内转移,国内企业订单有望增加。

根据日本METI政府网站消息,从2019年7月1日开始,日本将韩国从出口贸易“白名单”中删除;从7月4日开始,日本向韩国出口氟化聚酰亚胺、光刻胶和高纯氟化氢这三种材料需要单独申请出口许可证并进行出口审查。

韩国是全球OLED和半导体制造和出口大国,对半导体产业发展有较高依赖度,根据韩国贸易协会数据,2018年韩国半导体出口额约1267亿美金,约占总出口21%。

日本把控全球电子材料重要产能,特别是高端电子材料,例如光刻胶、硅片、特种气体等,对包括韩国、台湾、大陆的半导体产业有着至关重要的作用。

PI是此次日韩贸易摩擦中日本限制出口的三种电子材料(PI、光刻胶和高纯氟化氢)之一,主要用于柔性OLED基板制程,日本基本垄断了全球主要产能:OLED用PI在全球范围内目前主要是日本的UBE和Kaneka两家企业生产,分别供应韩国SAMSUNG和LGD。

此次日本三大材料出口韩国政策调整的影响,大家判断其影响类似18年底韩国OLED行业的TopTec对大陆设备出口限制事件,主要影响有:(1)下游各OLED和半导体制造商会长期逐步降低对单一供应商或者单一地区供应商的依赖;(2)加快扶持本土产业集群是降低供应链安全的重要趋势。

因此大家判断韩国会逐步加快培养本土PI/光刻胶/高纯氟化氢等产品供应商,同时大陆OLED和半导体用战略物资(不仅仅是此次三大材料)将加速进口替代。

6.3.PI材料进口受日韩疫情影响,将加速国产替代进程我国目前的PI薄膜市场在制造水平上比较落后,高端PI膜高度依赖进口。

2017年,PI膜市场主要参与者,分别是美国杜邦、日本宇部兴产、钟渊化学、迈达、韩国SKC等。

行业报告|行业深度研究39图64:2017全球FCCL用PI膜企业市场份额图65:2017国内FCCL用PI膜主要供应国家资料来源:高工产研膜材料研究所,天风证券研究所资料来源:高工产研膜材料研究所,天风证券研究所日韩疫情有望加速进口替代、行业盈利能力提升。

目前,此次疫情若在日韩扩散,电子原材料产商受到影响,可能会出现供货不足的问题。

而我国目前PI材料依赖日韩进口,势必受到影响,在这种环境下,国产替代必将加速进行,同时毛利率有望提升。

达迈是专注聚酰亚胺(PI)薄膜研发的中国台湾企业,近年毛利率在25-35%,16Q1-16Q3毛利率提升显著,大家判断主要是因为上一轮行业提价,19Q1以来行业盈利水平回有所回落,大家判断日韩产能紧张情况下,行业盈利水平有望提升。

图66:2015-2019年达迈季度毛利率图67:2015-2019年达迈季度净利率资料来源:Wind,天风证券研究所资料来源:Wind,天风证券研究所0%5%10%15%20%25%30%35%40%2015Q12015Q22015Q32015Q42016Q12016Q22016Q32016Q42017Q12017Q22017Q32017Q42018Q12018Q22018Q32018Q42019Q12019Q22019Q32015-2019年达迈季度毛利率-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%2015Q12015Q22015Q32015Q42016Q12016Q22016Q32016Q42017Q12017Q22017Q32017Q42018Q12018Q22018Q32018Q42019Q12019Q22019Q32015-2019年达迈季度净利率行业报告|行业深度研究407.投资机会:大陆PI行业加速国产化红利7.1.万润股份:精细化工领先企业,布局发力PI新产品中节能万润股份有限企业前身为烟台开发区精细化工企业,创立于1992年10月,2011年12月在深交所上市。

企业成立之初主要从事液晶体显示材料业务,主要产品为液晶中间体和液晶单体。

2012年起,依托于有机合成的技术优势,企业在保障液晶显示材料业务规模扩大的同时,开始切入新兴领域。

现在企业已成为从事液晶中间体合成、液晶单体合成及提纯、OLED材料、环保材料、医药产品及专项化学用品的研究、开发、生产和自营出口销售的高新技术上市企业。

截至19Q3,企业大股东微中节能(山东)投资发展有限企业,持有企业20.54%的股权。

表11:万润股份股权结构股东名称持股比例中节能(山东)投资发展有限企业20.54%鲁银投资集团股份有限企业8.27%中国节能环保集团有限企业6.18%烟台市供销合作社5.00%山东鲁银科技投资有限企业3.89%招商银行股份有限企业-兴全轻资产投资混合型证券投资基金(LOF)3.28%中节能资本控股有限企业2.21%招商银行股份有限企业-富国天合稳健优选混合型证券投资基金1.91%香港中央结算有限企业1.23%全国社保基金四一三组合1.12%资料来源:万润股份19年三季报,天风证券研究所2012年开始,依托于有机合成技术优势,企业开始进行多元化战略布局,产品线不断延伸,搭建了信息材料产业、环保材料产业、大健康产业三大业务板块,并都取得了不同方面的进步。

通过对新产品的布局,持续培育新的利润增长点,逐步降低显示材料在业务中的占比。

信息材料:信息材料包括显示材料和其他功能性材料。

企业是液晶显示材料领先企业,拥有高端TFT液晶材料和OLED材料,高端TFT液晶单体占全球市场份额15%以上;OLED材料方面,企业经多年研发生产已成为国内领先的OLED生产商。

企业的功能性材料以电子化学品为主。

2018年,企业显示及其他功能材料收入占总营收的79.85%。

环保材料:企业目前是全球领先的汽车尾气净化催化剂生产商的核心合作伙伴,研发并量产了多种新型尾气净化用沸石环保材料,主要应用于高标准尾气排放领域。

医药材料:企业先后涉足医药中间体、成药制剂、原料药等多个领域。

2016年企业完成对MP企业100%股权的收购,企业开始正式进入生命科学和体外诊断市场行业报告|行业深度研究41图68:2014-2019Q3年万润股份营收(单位:亿)图69:2014-2019Q3年万润股份归母净利润(单位:亿)资料来源:wind,天风证券研究所资料来源:wind,天风证券研究所图70:2014-2019Q3年万润股份毛利率和净利率图71:2016-2019H1年万润股份产品营收结构(单位:亿)资料来源:wind,天风证券研究所资料来源:wind,天风证券研究所全资子企业专业从事聚酰亚胺生产。

企业持有100%股权的子企业烟台海川化学制品有限企业(以下简称:海川化学)是专业从事精细液晶化学品生产的企业。

生产能力:海川化学目前共有反应及后处理釜42台(1000L~6000L,总体积175000L),分别为搪玻璃和不锈钢材质,均为变频调速减速机,搅拌方式有锚式,桨叶组合式、框式等。

不锈钢离心机7台,型号LD1250,可过滤200kg/台左右;不锈钢烛式过滤器:2台,型号K-CFC-52,可过滤800kg/台左右;板框压滤机:3台,型号XA40/800-UK,可过滤800kg/台左右。

不锈钢双锥烘干4台,体积为1500-2000L,可一次性烘干700-800kg/台产品。

换热系统,如冷却循环水、蒸汽和热水;冷冻系统,如低碳、酒精、液氮;真空系统;氮气保护系统;尾气处理系统,如盐酸吸取系统、喷淋吸取系统等。

生产特点:能够进行几乎所有基本类型的反应,如格氏、聚合、缩合、偶联、重氮、还原、酰化、转型、氧化、甲氧基化、加氢等。

一线多用,一釜多用,每台釜所连接公用设施基本齐全,如循环水,热水,冷冻介质、真空、氮气等,即可升温,又可降温,调整比较快,可较快调整生产任务。

企业的主要分析仪器为气相和液相色谱仪,水分测试仪,酸度PH计,分光光度计等。

可委托总企业分析检测产品粒度,色度,金属离子含量,电阻率、透光率等。

主要产品:海川化学主要产品为聚酰亚胺类单体、锂电池添加剂和其他化学品。

行业报告|行业深度研究42图72:烟台海川化学制品有限企业部分聚酰亚胺产品化学结构图资料来源:烟台海川化学制品有限企业官网,天风证券研究所图73:烟台海川化学制品有限企业部分专利资料来源:企查查,天风证券研究所7.2.时代新材:立足轨交应用,突破散热、折叠、功率材料等新产品企业是中国中车旗下株洲电力机车研究所有限企业控股的A股上市企业,是中国中车的新材料产业平台。

企业从事高性能聚酰亚胺薄膜等高分子材料制品策开发和生产等。

企业具备微电子级PI膜生产能力,并致力于成为国内最大、国际具有重要影响的高性能PI膜生产基地。

企业是中央控股企业,截至2019年三季度,中车株洲电力机车研究所有限企业直接持有企业36.43%的股权,是企业第一大股东。

表12:时代新材股权结构股东名称持股比例中车株洲电力机车研究所有限企业36.43%中车金证投资有限企业8.22%中央汇金资产管理有限责任企业2.17中车株洲电力机车有限企业1.54%行业报告|行业深度研究43中车株洲车辆实业管理有限企业1.11%中车资阳机车有限企业0.89%中车南京浦镇实业管理有限企业0.88%中车大连机车车辆有限企业0.69%中国人民健康保险股份有限企业-传统-普通保险产品0.64中车眉山实业管理有限企业0.64%资料来源:时代新材19年三季报,天风证券研究所时代新材近几年轨道交通的主业一直处于稳中有升的状态,一方面国家加大了投资,另一方面,轻量化、环保型、隔音降噪的新型高分子材料制品需求强劲,面临良好的发展机遇;风电产业面临巨大的抢装潮机遇,叶片产能急需加速扩张,销售和利润将有较大提升;新能源车,特别是在高强度复合材料制品和电气材料一体化制品应用方面发展潜力巨大;此外,企业的特种装备产业和芳纶等高分子材料产业也面临非常好的发展机遇。

表13:时代新材发展历程时间事件1985年01月试生产出第一批电力机车轴箱拉杆橡胶元件1994年05月改制成立株洲时代橡塑有限责任企业2000年03月取得自营进出口权证书,开始拥有自营进出口权2002年12月正式在上海证券交易所发行3500万A股股票2004年10月被认定为“国家认定企业技术中心”2011年企业并购澳大利亚代尔克企业,首次试水海外并购2014年企业并购德国采埃孚集团旗下橡胶与塑料业务2018年企业首支72米海陆两用风电叶片下线资料来源:时代新材官网,天风证券研究所企业早在2011年即开始投资聚酰亚胺薄膜项目,于2013年开始进行募资,初期募集总资金为3.65亿元,用于建设化学亚胺法PI膜生产线和高性能绝缘结构产品产业化项目。

2015年企业建成国内首条化学亚胺化法制膜中试线带料试车并实现批量化生产,掌握高粘度树脂合成、化学亚胺化制膜、精密涂布等关键工艺技术,具备了生产7微米至125微米不同厚度产品的能力,产品性能达到杜邦同类产品水平,2017年底完成产线建设并正式投产。

表14:企业聚酰亚胺薄膜项目投资进展时间项目重要进展2011-2012实验室配方研究2012-2013热亚胺法中试线建成并完成工艺研究2013-2015化学亚胺法中试线建成并完成配方工艺研究,进行产品性能比较。

产品使用评价。

2016-2017化学亚胺法生产线完成建设及调试,2017年底正式投产资料来源:企业公告,天风证券研究所2018年时代新材的新型材料市场营业收入为4.4亿,相比于2017年增长29.4%,主要是聚酰亚胺薄膜产业投产形成收入所致。

目前,企业新型材料项目产业化进展基本顺利,企业年产500吨聚酰亚胺薄膜生产线量产日趋稳定,导热膜具备向HUAWEI、苹果、SAMSUNG、VIVO等品牌批量供货的能力,2018年和19H1PI项目分别取得营业收入1.2亿元和0.7亿元。

表15:聚酰亚胺薄膜业务近三年一期营业收入、净利润、费用情况(单位:万元)行业报告|行业深度研究44项目2016201720182019H1营收12005.867013.66净利润398.33527.53销售费用18.3152.34171.92157.79管理费用241.10423.52427.35128.41研发费用391.912839.041067.95371.46财务费用-17.960.16资料来源:企业公告,天风证券研究所株洲时代华鑫新材料技术有限企业是企业从事聚酰亚胺薄膜业务的重要子企业。

时代华鑫成立于2019年8月14日,企业以协议转让方式将聚酰亚胺薄膜产业转让给时代华鑫并由其进行后续实施。

根据企业最新公告,时代新材持有株洲时代华鑫新材料技术有限企业35%的股权,为其第二大股东。

表16:株洲时代华鑫新材料技术有限企业股权结构股东名称持股比例株洲市国投创新创业投资有限企业65%株洲时代新材料科技股份有限企业35%资料来源:企查查,天风证券研究所图74:2014-2019Q3年时代新材营收(单位:亿)图75:2014-2019Q3年时代新材归母净利润(单位:亿)资料来源:wind,天风证券研究所资料来源:wind,天风证券研究所图76:2014-2019Q3年时代新材毛利率和净利率图77:2016-2019H1年时代新材产品营收结构(单位:亿)资料来源:wind,天风证券研究所资料来源:wind,天风证券研究所行业报告|行业深度研究45图78:2016-2018年时代新材营业收入(单位:亿)图79:2018年PI薄膜在新型材料中的营收占比(单位:%)资料来源:时代新材年报,天风证券研究所资料来源:时代新材年报,天风证券研究所7.3.鼎龙股份:打印耗材领先企业,布局发力CMP、PI浆料企业是一家从事集成电路芯片及制程工艺材料、光电显示材料、打印复印耗材等研发、生产及服务的国家高新技术企业、国家创新型企业、创业板上市企业(股票代码:300054)。

企业已形成打印复印耗材全产业链、集成电路芯片及制程工艺材料、光电显示材料等三大板块的产业布局。

在国际高端细分领域相继开发出彩色聚合碳粉、集成电路CMP用抛光垫及后清洗液、柔性OLED用聚酰亚胺及发光材料、通用耗材芯片、高端颜料、萘环酮类染料等十一类高新技术产品。

企业300吨柔性显示基板用PI浆料产能,积极推进年产1000吨柔性显示基板用PI浆料项目。

企业是国内首家也是目前唯一一家实现柔性OLED显示基板材料PI浆料量产、国内首家产品实现在面板厂商G6代线全制程验证、在线测试通过的企业;并与国内的核心面板厂商保持紧密沟通、全面开展样品测试、验证及评价工作。

企业已形成年产300吨柔性显示基板用PI浆料产能,现推进年产1000吨柔性显示基板用PI浆料项目,该产线的生产大楼已经于2018年12月完成主体封顶,预计将在2019年第四季度完成验收并进入调试阶段。

目前,企业PI浆料项目正在与国内主流的几家核心面板厂商开展样品测试、验证及评价工作。

鼎龙股份是一家实现柔性OLED显示基板材料PI浆料量产、国内首家产品实现在面板厂商G6代线全制程验证、在线测试通过的企业。

其2018年实现营业收入13.4亿元,较上年同比下降21.3%;净利润2.9亿元,较上年同比下降12.9%。

图80:2014-2019Q3年鼎龙股份营收(单位:亿)图81:2014-2019年鼎龙股份归母净利润(单位:亿)资料来源:wind,天风证券研究所资料来源:wind,天风证券研究所行业报告|行业深度研究46图82:2014-2019Q3年鼎龙股份毛利率和净利率(单位:%)图83:2019H1鼎龙股份营收结构(按产品划分)资料来源:wind,天风证券研究所资料来源:wind,天风证券研究所7.4.国内非上市企业7.4.1.深圳瑞华泰深圳瑞华泰薄膜科技有限企业于2004年12月注册成立,是一家致力于高性能聚酰亚胺薄膜系列产品的研究和制造的合资企业。

2011年7月份航科新世纪科技发展(深圳)有限企业成为企业的控股股东,2014年1月份企业引进了国投高科技投资有限企业、上海联升创业投资有限企业等战略投资者。

企业是一家由国有企业资本、事业单位资本和非公有资本等持股融合的混合所有制经济体。

企业集聚酰亚胺薄膜的研发、制造和销售服务为一体,企业在深圳市宝安区的高性能聚酰亚胺薄膜项目为“国家高技术产业化示范工程”,总设计投资10亿元,总设计年产能为1500吨,2011年一期完成后,是目前中国聚酰亚胺材料业界最大的高性能薄膜专业制造商之一。

聚酰亚胺薄膜作为电线、电缆、电机的绝缘材料,以及作为柔性印刷电路(FPC)基材、自动粘合带(TAB)和压敏胶带(PST)的载带等广泛应用于军事、航天航空、数码通信、计算机等领域。

瑞华泰薄膜与中科院化学所合作攻克了从薄膜专用树脂的制备到连续双向拉伸工艺的精确控制两项关键技术。

在此基础上,于2010年完成了3条1200mm幅宽双向拉伸工艺技术的高性能PI薄膜连续化生产线的建设,满负荷年生产能力350吨。

企业目前在深圳市宝安区的高性能薄膜项目为“国家高技术产业化示范工程”,该项目一期投资1.5亿元,产能500吨/年,为目前中国聚酰亚胺材料业界最大的高性能薄膜专业制造商。

7.4.2.武汉依麦德武汉依麦德新材料科技有限责任企业成立于2016年6月,位于中国光谷,东湖高新国家级自主创新区;企业依托于华中科技大学、武汉光电国家实验室和武汉光电工业技术研究院技术平台,专注于研发与生产电子级和光学级聚酰亚胺产品。

企业先后引进多位硕博专家,打造了以高尖技术为核心的管理团队,使企业具备精细质量管控及生产能力。

企业拥有一个自主研发基地,三个生产基地,其中自主研发基地承担科技部863计划,掌握单体合成、聚合工艺、薄膜制造的核心技术;武汉生产基地已经建成百级、千级生产车间600平米,用于柔性OLED显示用PI液体产品生产,年产能300吨;阜新生产基地拥有厂区面积60亩,拟建四个生产车间,占地面积共15000平方米;现已建成两个车间,占地面积5000平方米,可容纳4条光学薄膜生产线,年产能400吨;全面建成后可装备八条生产线,将达到年生产能力800吨;东营合资生产基地拥有国产PI薄膜生产线4条,年产能200吨,已定制进口光学级PI薄膜生产线一套,投资1.5亿元,年产能200吨,5条生产线将达到年产能400吨。

企业现已开发出一系列具有特殊性能的聚酰亚胺产品,用于柔性OLED显示-曲面软屏手机,行业报告|行业深度研究47智能手表,超轻、超薄及曲面电视,透明显示器;柔性OLED照明-汽车内饰及轮廓灯;Anti-UV透明膜-建筑节能防爆窗膜;获得多项国家发明专利。

8.附录:PI行业全球重要企业先容8.1.美国杜邦杜邦企业成立于1802年,是一家以科研为基础的全球性企业,提供能提高人类在食物与营养,保健,服装,家居及建筑,电子和交通等生活领域的品质的科学解决之道。

杜邦企业的业务遍及全球多个国家和地区,以广泛的创新产品和服务涉及粉末涂料、农业、营养、电子、通讯、安全与保护、家居与建筑、交通和服装等众多领域。

1950年起,杜邦开始耐高温聚合物的研究。

1962年,杜邦的Endry等人采用2步法成功制备了高相对分子质量的芳香族PI。

1965年,杜邦在俄亥俄州的塞克尔维尼建厂开始大规模生产,并登记商品名为Kapton。

1980年,杜邦生产有3种型号、20多种规格(厚度为7.5-125um)、幅宽为1500mm的PI薄膜系列。

1983年,杜邦与东丽对半合资建立东丽-杜邦,由杜邦提供技术和原料,专门生产Kapton薄膜。

1984年,杜邦推出3种改良型Kapton薄膜,改良型PI薄膜在目前的生产中已占整个亚胺薄膜产量的85%。

1994年,杜邦推出耐电晕PI薄膜(KaptonCR)和含氟PI耐电晕薄膜(KaptonFCR)。

1999年,杜邦以51%的股权投资太巨企业,在中国台湾地区建成第6座PI工厂,使太巨成为杜邦企业在台生产PI膜和柔性复合材料为主的企业,增强了亚太地区的供应能力。

2002年,杜邦建立起第6条Kapton薄膜生产线,产能为700t,其中应用了生产、溶剂回收等新技术。

2012年,杜邦企业宣布改造在俄亥俄州工厂的生产线,新增产能400t。

表17:杜邦企业PI材料的发展历史年份重要事件1950年开始耐高温聚合物的研究1962年芳香族聚酰亚胺开始在布法罗试产,取名为“H”型薄膜1965年在俄亥俄州的塞克尔维尼建厂开始大规模生产,并登记商品名为Kapton”,“Kapton”薄膜有3种类型:H型、F型、V型1980年生产有3种型号20多种规格(7.5~125μm),幅宽1500mm1984年推出3种改良型Kapton薄膜,分别为HN型、FN型、VN型1994年推出耐电晕PI薄膜(KaptonCR)和含氟PI耐电晕薄膜(KaptonFCR)1999年投资聚酰亚胺(PI)厂太巨企业,成为杜邦企业在台生产PI膜和柔性复合材料为主的企业2002年建立起第6条Kapton薄膜生产线,产能为700t2012年改造在俄亥俄州工厂的生产线,新增产能400t资料来源:杜邦官网,知网,天风证券研究所表18:杜邦Kapton系列薄膜概况产品型号特点用途KaptonCR耐电晕PI膜绝缘系统KaptonFCR防止局部放电和过热大型工业汽车、牵引电机、发电机KaptonB黑色,均匀不透明,加热器,天线,LED电路,需要精密激光烧蚀的应用KaptonFN在通用KaptonHN单面/双面涂覆FEP全氟乙丙烯氟聚合物的PI膜油管、加热器电路、耐热可密封的塑料袋、汽车横隔膜和阀组、电绝缘材料KaptonHN使用温度可以从-269到400℃之间通用型,在要求较宽范围内保持性能温度的场所均可应用KaptonHPP-ST优异的吸附性和尺寸稳定性电子零件、PCB模板、丝网印刷、隔热油管KaptonPST优越的抗拉强度,良好的伸长;MD和TD属性之间的差异最小,卓越的介电性质专为压敏胶带行业而设计KaptonMT+优异的热导性,电气性能和机械性能的结合体应用于电子和汽车领域,比如:绝缘垫、加热器电路、电力供应,陶瓷板替代资料来源:杜邦官网,天风证券研究所行业报告|行业深度研究48图84:2016-2018陶氏杜邦营业收入(单位:亿美金)资料来源:Bloomberg,天风证券研究所8.2.日本住友化学住友化学成立于1913年,总企业位于东京和大阪,拥有石油化学部、能源与功能材料部、信息技术与电子部、卫生与农业相关业务部、制药部等多个部门。

目前,住友化学在SAMSUNGCPI膜材料之争中胜出。

图85:2014-2018住友化学营业收入(单位:万亿日币)资料来源:Bloomberg,天风证券研究所图86:2014-2018住友化学IT相关收入(单位:亿日币)图87:2014-2018住友化学地区收入结构(单位:亿日币)资料来源:Bloomberg,天风证券研究所资料来源:Bloomberg,天风证券研究所行业报告|行业深度研究498.3.韩国SKCKolonPISKCKOLONPI成立于2008年,是SKC和KOLON通过战略合并设立的PI薄膜专门企业。

生产用于显示器、半导体、电动车等尖端产业的基础的聚酰亚胺薄膜(PolyimideFilm)。

SKCKOLONPI以领先的技术和丰富的经验,冲出韩国成为了领先的PI薄膜生产商,同时将通过扩大事业资产,实现成为以技术为根基的特殊材料供销企业的蓝图。

SKC与Kolon均拥有40年以上的塑料薄膜的制造技术和经验,双方都从2006年起开始向市场量产供应聚酰亚胺薄膜。

为了应对剧烈变化的市场情况,SKC与Kolon于2008年6月合并了PI薄膜部门,新设立合资企业SKCKolonPI。

两个企业合并不仅得到了最佳效果,而且持续投资,更进一步提升研发技术,使SKCKolonPI成为一家全球领先的PI薄膜供应商。

企业于2010年实现了1000亿韩元的年销售额,2017年企业年销售额突破2000亿韩元。

2018年SKCKolonPI的总市值达到了1.5万亿韩元,企业的价值和未来潜力得到了市场的认可。

2018年,SKCKolonPI也启动了PI清漆事业,将进一步扩大市场规模和占有率。

表19:SKCKolonPI企业PI材料的发展历史时间重要事件2001年SKC启动聚酰亚胺薄膜的研发2002年SKC与KRICT(韩国研究化学技术研究所)参与政府的聚酰亚胺研发项目2003年建立第一条PI生产线(0#试验线)2004年PI薄膜0#产线安装调试并成功量产,成为韩国史上第一个制造亚胺薄膜的企业2005年完成LN,IF型号开发(12.5~25.0μm)建立1#批量生产线并成功销售SKC亚胺薄膜2006年完成LS型号开发2008年由SKC与KOLON整合聚酰亚胺胶片事业,合资兴建SKCKOLONPI企业2010年年度营收产国1000亿韩元2014年在韩国KOSDAQ上市交易2017年年度营收产国2000亿韩元2018年开始经营聚酰亚胺清漆资料来源:SKCKolonPI官网,天风证券研究所表20:SKCKolonPI企业PI产品概况产品名称特点应用IN,LV柔性高温绝缘,航空,3L-FCCLIF,LN尺寸稳定性3L-FCCL,覆盖,补强LS高柔性半导体磁带,光学部件GP,GL高模量,优异尺寸稳定性覆晶薄膜(COF),a-Si/CIGS(光伏)资料来源:知网,天风证券研究所行业报告|行业深度研究50图88:2013-2018年SKCKolonPI钟营业收入(单位:亿韩元)资料来源:Bloomberg,天风证券研究所图89:2011-2016年SKCKolonPI的PI收入(单位:亿韩元)图90:2011-2016年SKCKolonPI的地区收入(单位:亿韩元)资料来源:Bloomberg,天风证券研究所资料来源:Bloomberg,天风证券研究所8.4.日本钟渊化学钟源化学成立于1949年,是一家日本化学企业,经营七个业务板块:化工板块、功能性树脂板块、型材树脂板块、食品板块、生命科学板块、电子板块和合成纤维等其他板块。

其中,电子板块制造和销售电阻聚酰亚胺膜,液晶产品,复合磁性材料和光伏电池。

1980年钟渊化学开始实验室研究聚酰亚胺薄膜,1984年在日本志贺建立量产APICAL的聚酰亚胺薄膜生产线,产品主要应用于FPC。

1988年开发出了具有优越尺寸稳定性的APICALNPI型号,1995年APICALAH型号产出了175、20、225um厚度规格的产品,APICAL系列产品的制造方法步骤和Kapton的基本相同,原料单体都是均苯四酸二酐(PMDA)和对二氨基二苯醚(ODA),生产方法也是两步法。

表21:钟渊化学PI材料发展历史时间重要事件1980年开始实验室内研究聚酰亚胺薄膜,并成功开发出一种新型“均苯”型PI薄膜,商品名为“Apical”1984年在日本志贺建立第一条APICAL聚酰亚胺薄膜生产线1985年APICAL聚酰亚胺薄膜生产线开始量产,产品主要应用于FPCS1986年建立美国Allied-Signal销售企业1988年开发出具有优越尺寸稳定性的APICALNPI型号1989年Kaneka/AlliedJV企业在美国建立(主要用于制造、销售)1990年在美国成立Allied-APICAL企业并开始在美国德克萨斯州开始生产聚酰亚胺薄膜1993年APICAL聚酰亚胺薄膜获得ISO9002证书,APICALNPI型号获得近畿化学协会奖行业报告|行业深度研究511995年APICALAH型号生产厚度规格有175μm、200μm、225μm1997年KanekaHigh-TechMaterials(KHM)建立2006年KHM成为钟渊美国德克萨斯州企业分部资料来源:钟渊化学官网,天风证券研究所表22:钟渊化学PI产品概况产品名称特点应用APICALAH(APICALAV)优异的力学,电气性能,自熄性,耐化学药品性,高柔性高温绝缘、航空、胶黏剂型挠性覆铜板(3L-FCCL)、覆盖、补强APICALNPI(APICALNP)基本物性同APICALAH型,高模量,低热膨胀系数FPC[3L-FCCL、无胶型挠性覆铜板(2L-FCCL)]、TAB、HDD资料来源:知网,天风证券研究所图91:2013-2018年钟渊化学营业收入(单位:亿日币)资料来源:Bloomberg,天风证券研究所图92:2016-2018年钟渊化学业务收入结构(单位:亿日币)图93:2013-2018年钟渊化学地区营收结构(单位:亿日币)资料来源:Bloomberg,天风证券研究所资料来源:Bloomberg,天风证券研究所8.5.宇部兴产宇部兴产成立于1897年,是日本一家生产化学品,塑料,电池材料,医药,水泥,建材,机械产品的化工企业。

自成立以来,企业已建立六大核心业务部门:化学品,塑料,特种化学品及制品,水泥,医药,机械,金属制品,能源和环境。

表23:宇部兴产PI材料的发展历史时间重要事件行业报告|行业深度研究5220世纪80年代初研制成功一种新型线性聚酰亚胺,包括UpilexR、UpilexS和UpilexC型系列薄膜1983年独立开发型号为UpilexR,并投产产能100万平方米/年(合80吨/年)的PI薄膜1985年增加一个型号UpilexS资料来源:宇部兴产官网,天风证券研究所表24:宇部兴产PI产品先容产品名称特点应用UPILEX-S尺寸稳定性,化学稳定性,低吸湿性,高模量,高硬度,表面光滑FPC、分离膜、电气绝缘、真空包装UPILEX-RN高断裂拉伸率高温绝缘、航空、汽车UPILEX-VT,UPILEX-NVT多层结构,黏结性能,焊接温度300℃,高拉伸强度,高撕裂强度FPC、硬盘驱动器(HDD)、陶瓷片替代、金属基材印刷电路板(PCB)、加热片UPILEX-CA多层结构,黏结性能,焊接温度300℃,高拉伸强度,高撕裂强度FPCUPILEX-SGA黏结性能FPC、芯片封装(LOC)资料来源:宇部兴产官网,知网,天风证券研究所图94:2013-2018年宇部兴产营业收入(单位:亿日币)资料来源:Bloomberg,天风证券研究所图95:2013-2018年宇部兴产化学板块收入(单位:亿日币)图96:2013-2018年宇部兴产地区收入结构(单位:亿日币)资料来源:Bloomberg,天风证券研究所资料来源:Bloomberg,天风证券研究所行业报告|行业深度研究538.6.台湾达迈达迈成立于2000年,达迈科技在创立之初台湾并无其他相关产业及技术可借镜,但达迈董事长吴声昌以其专注聚酰亚胺(PI)薄膜研发超过三十年之经验,率领技术核心团队锲而不舍坚持在这领域中开垦,全力投入资源并守护达迈科技,成功的在具有高度技术门坎及特殊性材料的聚酰亚胺薄膜(PolyimideFilm)产业,成为全球生产PI薄膜领导厂商达迈科技所生产PIFilm为各式轻、薄、短、小电子产品不可或缺之尖端材料。

为扩展产能且坚持根留台湾,于2010年成为铜锣科学园区第一家设厂企业。

2011年在台湾证券交易所公开上市,股票代号为3645。

总企业设于台湾,并在中国大陆华中、华南地区设有营销服务据点。

表25:达迈PI薄膜产品概况型号参数用途TaimideTH薄膜厚度在12.5μm-125μm之间软性印刷电路板,保护胶片,增强版,复合板,软性铜箔基板等TaimideTL薄膜厚度在12.5μm-50μm之间软性印刷电路板,保护胶片,增强版,复合板,软性铜箔基板等TaimideTX厚度7.5μm薄型高温绝缘胶带,薄型感压胶带,软硬结合板TaimideBK黑色聚酰亚胺薄膜,厚度在10μm-75μm不透光高温绝缘胶带,不透光增强版,复合板等TaimideOT无色聚酰亚胺薄膜,厚度在12.5μm-50μm耐高温无色保护胶片,软性显示器,软性电子等TaimideWB白色聚酰亚胺膜,厚度在12.5μm-25μm软性印刷电路板,耐高温白色保护胶片,补强片,LED灯条,条码印刷等资料来源:达迈官网,天风证券研究所图97:2012-2018年达迈营业收入(单位:亿TWD)资料来源:Bloomberg,天风证券研究所行业报告|行业深度研究54图98:2012-2018年达迈产品营收结构(单位:亿TWD)图99:2012-2018年达迈地区收入收入(单位:亿TWD)资料来源:Bloomberg,天风证券研究所资料来源:Bloomberg,天风证券研究所风险提示:新产品进展不及预期,对PI的需求增加较大部分来源于新兴电子产品市场,新兴电子产品推出市场受欢迎程度不及预期会影响对上游原材料的需求;市场竞争加剧,下游电子产品的快速发展,推动上游制造技术向高性能化和轻薄化方向不断创新和突破,随着行业的快速发展,会有越来越多的企业掌握技术参与竞争,行业竞争可能会有所加剧;新产能释放不及预期,未来市场环境出现较大变化会影响企业产能释放。

行业报告|行业深度研究55分析师声明本报告署名分析师在此声明:大家具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力,本报告所表述的所有观点均准确地反映了大家对标的证券和发行人的个人看法。

大家所得报酬的任何部分不曾与,不与,也将不会与本报告中的具体投资建议或观点有直接或间接联系。

一般声明除非另有规定,本报告中的所有材料版权均属天风证券股份有限企业(已获中国证监会许可的证券投资咨询业务资格)及其附属机构(以下统称“天风证券”)。

未经天风证券事先书面授权,不得以任何方式修改、发送或者复制本报告及其所包含的材料、内容。

所有本报告中使用的商标、服务标识及标记均为天风证券的商标、服务标识及标记。

本报告是机密的,仅供大家的客户使用,天风证券不因收件人收到本报告而视其为天风证券的客户。

本报告中的信息均来源于大家认为可靠的已公开资料,但天风证券对这些信息的准确性及完整性不作任何保证。

本报告中的信息、意见等均仅供客户参考,不构成所述证券买卖的出价或征价邀请或要约。

该等信息、意见并未考虑到获取本报告人员的具体投资目的、财务状况以及特定需求,在任何时候均不构成对任何人的个人推荐。

客户应当对本报告中的信息和意见进行独立评估,并应同时考量各自的投资目的、财务状况和特定需求,必要时就法律、商业、财务、税收等方面咨询专家的意见。

对依据或者使用本报告所造成的一切后果,天风证券及/或其关联人员均不承担任何法律责任。

本报告所载的意见、评估及预测仅为本报告出具日的观点和判断。

该等意见、评估及预测无需通知即可随时更改。

过往的表现亦不应作为日后表现的预示和担保。

在不同时期,天风证券可能会发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告。

天风证券的销售人员、交易人员以及其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。

天风证券没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。

天风证券的资产管理部门、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。

特别声明在法律许可的情况下,天风证券可能会持有本报告中提及企业所发行的证券并进行交易,也可能为这些企业提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。

因此,投资者应当考虑到天风证券及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突,投资者请勿将本报告视为投资或其他决定的唯一参考依据。

投资评级声明类别说明评级体系股票投资评级自报告日后的6个月内,相对同期沪深300指数的涨跌幅行业投资评级自报告日后的6个月内,相对同期沪深300指数的涨跌幅买入预期股价相对收益20%以上增持预期股价相对收益10%-20%持有预期股价相对收益-10%-10%卖出预期股价相对收益-10%以下强于大市预期行业指数涨幅5%以上中性预期行业指数涨幅-5%-5%弱于大市预期行业指数涨幅-5%以下天风证券研究北京武汉上海深圳北京市西城区佟麟阁路36号邮编:100031邮箱:research@tfzq.com湖北武汉市武昌区中南路99号保利广场A座37楼邮编:430071电话:(8627)-87618889传真:(8627)-87618863邮箱:research@tfzq.com上海市浦东新区兰花路333号333世纪大厦20楼邮编:201204电话:(8621)-68815388传真:(8621)-68812910邮箱:research@tfzq.com深圳市福田区益田路5033号平安金融中心71楼邮编:518000电话:(86755)-23915663传真:(86755)-82571995邮箱:research@tfzq.com

操作成功

本研报来自"慧博投资分析终端",想要查看更多研报,您可以下载慧博APP。

马上下载

XML 地图 | Sitemap 地图