电子陶瓷外壳的应用及制备

陶瓷外壳是高端半导体产品封装的核心部件。微电子器件从密封方面分为气密性封装和非气密性封装，高等级集成威廉希尔官方网站 和分立器件通常采用气密封装，多采用金属、陶瓷封装，内部为空腔结构，充有高纯氮气或其它惰性气体，也含有少量其它气体，用以保护内部电子器件结构。

相比于金属材料，陶瓷材料具有更好的耐湿性、热膨胀率和热导率，在电热机械性能方面更为稳定，是高端电子器件封装的主要材料。电子陶瓷外壳主要用于航天军工等高端元器件应用场景，技术壁垒较高。主要产品包括通信器件用电子陶瓷外壳、工业激光器用电子陶瓷外壳、消费电子陶瓷外壳等。

电子陶瓷外壳的应用及制备

① 通信器件用电子陶瓷外壳

通信器件用电子陶瓷外壳产品主要包括光通信器件外壳、无线功率器件外壳、红外探测器外壳等。

通信器件用电子陶瓷外壳生产工艺流程

该工艺流程每步工序中的投料情况基本如下：氧化铝、氮化铝等陶瓷粉料在流延环节投料，墙体、墙体组件、底盘、支架、焊料（部分）、光纤管、热沉、引线、封口环等管壳零件在组装钎焊环节投料，氰化亚金钾电镀液在镀金环节投料，光窗、焊料（部分）在镀金后焊光窗环节投料。

② 工业激光器用电子陶瓷外壳

该产品主要是大功率激光器外壳，具有体积小、结构紧凑、光电转换效率高、性能稳定、可靠性高和寿命长等优点，广被应用于激光加工和医疗领域。

工业激光器用电子陶瓷外壳生产工艺流程

该工艺流程每步工序中的投料情况基本如下：氧化铝、氮化铝等陶瓷粉料在流延环节投料，墙体、墙体组件、底盘、焊料、热沉、引线、封口环等管壳零件在组装钎焊环节投料，氰化亚金钾电镀液在镀金环节投料。

③ 消费电子陶瓷外壳

该系列产品主要包括声表晶振类外壳、3D光传感器模块外壳、5G通信终端模块外壳、氮化铝陶瓷基板。

消费电子陶瓷外壳及基板生产工艺流程

该工艺流程每步工序中的投料情况基本如下：氧化铝、氮化铝等陶瓷粉料在流延环节投料，封口环、引线、焊料等管壳零件在钎焊环节投料，氰化亚金钾电镀液在镀金环节投料。

市场现状分析

电子陶瓷外壳主要是应用于工作在高频、高压、高温、高可靠性芯片的封装，伴随工作环境愈发苛刻，电子陶瓷外壳市场空间也在持续提升，成长逻辑清晰。

① 光模块陶瓷外壳：下游高国产化率助力份额提升

光器件的封装通常有两种方式：气密性封装和非气密性封装。气密性封装需要陶瓷外壳和submount，非气密性封装虽然不需要外壳形态的陶瓷外壳，但需要submount（基座形态的陶瓷外壳）。

长期来看，全球光模块市场持续高成长。据Lightcounting测算，预计到2026年，市场规模为145亿美元。目前在光模块市场，主要应用到的电子陶瓷产品包括陶瓷外壳和盖板、基座和载体等，约占光模块价值量的15%左右，整体市场规模较大。

② 消费电子陶瓷外壳盈利空间大

根据CS&A数据，2020年全球晶振市场规模约34.46亿美元，同比增长13.32%。根据惠伦晶体招股说明书，晶振基座和上盖成本占比约为60%，在晶振总价值占比约为40%，全球晶振陶瓷基座市场规模约为13.78亿美元。

声表面波滤波器（SAW）是利用压电基片的压电效应和表面波传播的物理特性所制成的一种射频芯片。有数据显示，2020年全球SAW滤波器市场规模为326.9亿元，基座/基板在原材料的成本占比约为28.80%，占当年收入比例约为14%，推算全球SAW滤波器陶瓷基座市场规模约为46亿元。

据TrendForce数据显示，2020年3D传感VCSEL（适用于智能手机和平板电脑等移动设备）市场规模预测为12.07亿美元，较2019年的10.79亿美元同比增长12%，测算，VCSEL配套陶瓷外壳价值量大约占比1/2，约为6亿美金，40亿元人民币。

③ 新能源车大时代，激光雷达/IGBT陶瓷外壳爆发

新能源大时代，逆变器&汽车需求空间巨大：作为工业控制及自动化领域的核心器件，IGBT模块在电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等诸多领域都有广泛的应用。随着新能源汽车的发展以及变频白色家电的普及，IGBT的市场热度持续升温。它不仅在工业应用中提高了设备的自动化水平、控制精度等，也大幅提高了电能的应用效率，同时减小了产品体积和重量，节约了材料，有利于建设节约型社会。根据Yole预计，到2026年全球IGBT市场规模有望突破84亿美元，CAGR达7.5%，持续保持增长。

激光雷达用陶瓷外壳产品成长空间广阔，伴随新车激光雷达加装率大幅提升，行业需求迎来爆发式增长。以炬光科技为例，其2021年1-6月第五大供应商为中国电子科技集团有限公司，为其提供激光雷达发射端模组用陶瓷产品。

审核编辑 ：李倩