20230710_长江证券_化工&电子行业证券研究报告:高频高速树脂产业升级广阔天地_24页.pdf
联合研究 丨行业深度 Table_Title 高频高速 树脂:产 业升级,广阔天地%1 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 2/24 丨 证券研 究报告 丨 报告要点 Table_Summary随着 5G 通信、毫米波雷达、物联网、AIGC、机械学习等产业的快速发展,传统的覆铜板基体树脂(酚醛树脂、环氧树脂等)由于损耗较大 难以满足更高级别场景需求,具备更优良介电常数(Dk)/损耗因子(Df)的高频高速树脂乘势切入,具备发展良机。分 析师及 联系人 Table_Author 马太 杨洋 王明 SAC:S0490516100002 SAC:S0490517070012 SAC:S0490521030001%2ZXFUyRqNmPpOqOnOmRtMnMbRaO6MtRoOpNoNeRqQrOfQrQpO6MmNoQxNrNqQMYmQoO 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 丨证券研究报告丨 更多研报请访问 长江研究小程序 化工&电子 cjzqdt11111 Table_Title2 高频高速树脂:产业升级,广阔天地 联 合研究 丨行业 深度 Table_Summary2 高频高 速树 脂:性能 优越,顺应 产业 升级 需求 随着 5G 通信、毫米波雷达、物联网、AIGC、机械学习等 产业的快速发展,传统的覆铜板基体树脂(酚醛树脂、环氧树脂等)由于损耗较大 难以满足更高 级别场景需求,具备更优良介 电常数(Dk)/损耗因子(Df)的高 频高速树脂乘势切入。目前应用到高频高速领域的树脂体系主要包括改性环氧树脂、聚四氟乙烯树脂(PTFE)、碳氢树脂(CH)、聚苯醚(PPE/PPO)、聚酰亚胺树脂(PI)、双马来酰亚胺树脂(BMI)等。目前在超低损 耗和极低损耗领域,主流的高频高速树脂体系包括 PPO、CH、BMI 等。新兴市 场助 益高 频高 速树 脂蓬勃 发展 通讯技术升级 驱 动高频 树脂快速发展。5G 宏基站的建设数量 是 4G 基站的 1.5-2 倍,小基站 数量成倍增加,单基站的高频覆铜板耗用量是 4G 的 2-3 倍,为高频通信材料行业提供了快速增长的历史机遇;通信速率、质 量将大幅提升,为汽车辅助驾驶技术的进一步成熟提供了较好的支撑,有利于加快其商业化应用进程,毫米波雷达在行业中的渗透率有望大幅提升,对使用的高频通信材料有较高的要求。高频 CCL 2021 年全球销售额 为 5.7 亿美元(根据原材料成 本占比 80%,树脂在原材料占比 25%简单核算,高频树脂市场在 1.1 亿美元),同比增长 9.8%。AI 与 服务器升级为高 速树脂带来广阔市场。AI 服务器需求包 括训练 端以及推理端,当前市场更多关注大模型前期训练消耗的算力需求,未来伴随大模型 应用的全面推广,远期在推理端的算力及服务器需求或超过训练端。如果在 AI 服务器完全渗透,预计将拉动 高频高速树脂 8575-12250 吨新增需求;Intel 和 AMD 服务器处理器升级一直朝 着处 理速度更快、传输速率更高的方向发展,更高的总线标准对 CCL 和 PCB 有更高的要求:高层数、高传输速率、低介电常数、低介质损耗 因子。预计高端材料的需求量预计将稳步上升,利好在 该市场有所布局的 PCB、覆铜板、高频高速树脂厂商等。高速 CCL 2021 年全球销售额 为 28.7 亿美元(根据原材料成本占比 80%,树脂在原材料占比 25%简单核算,高速树脂市场 在 5.7 亿美元),同比增长 21.5%。下游厂 商引 领方 向,上游 供应商 迎来 发展 机遇 在高频 CCL 领域,全球排名 第一的美国罗杰斯与排名第二的美国帕克电气化学市占率合计高达 77%。在高速 CCL 领域,头四家厂商(松下电工、台光、联茂、台燿)的合计市占率也达到了 88%。高频高速覆铜板及 上游原料存在较高的技术壁垒、人才壁垒与客户认证壁垒,叠加AI 快速兴起及服务器升级有望将持续带动数据中心对交换机、服务器等基础设施的迭代升级需求,预计高端材料的需求量 将稳步上升。高频高速树脂材料 过去主要为国外供应,包括杜邦、旭化成、SABIC、三菱瓦斯等,随着技术突破,近些年 国内企业迎来发展机遇。重点公 司:东材 科技、圣 泉集团、生 益科 技、华正 新材 东材科技 5200 吨高频高速树 脂(双马、活性酯、聚苯醚)产 能 逐步放量,圣泉集团 1000 吨官能化聚苯醚项目 快速推进,生益科技在高频高速 覆铜板领域基本达到世界领先的技术水平,华正新材的 Very low loss 高速覆 铜板 在服务器等应用领域实现突破。风险提 示 1、下游需求增长不及预期;2、产业技术变革发生变化;3、国际贸易摩擦加剧;4、产 品推广不及预期。2023-07-10%3 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 4/24 联合研究|行业深 度 目录 高频高速树脂:性能优越,顺应产业升级需求.6 新兴市场助益高频高速树脂蓬勃发展.9 通讯技 术升 级驱 动高 频树 脂快速 发展.9 AI 与服 务器 升级 为高 速树 脂带来 广阔 市场.11 下游厂商引领方向,上游供应商迎来发展机遇.15 重点公司:东材科技、圣泉集团、生益科技、华正新材.18 风险提示.23 图表目录 图 1:PCB 产 业链.6 图 2:覆铜 板结构(以高 频覆 铜板为 例,PTFE 为 高频高 速树脂).6 图 3:覆铜 板树脂 体系.8 图 4:国内 4G/5G 基站 数量.9 图 5:终端 应用轻 薄短小+高 频高速 化推动 PCB 趋 于高 密度化+高 性能化.10 图 6:智能 汽车车 载雷达 应用 场景.11 图 7:全球 高频 CCL 销售额 及增速.11 图 8:全球 高频 CCL 销售量 及增速.11 图 9:训练 端 A100 服 务器需 求弹性 测算.12 图 10:推 理端 T4 服 务器需求 弹性测 算.12 图 11:全 球服务 器整机 出货 量及增 速.13 图 12:全 球高速 CCL 销售额 及增速.14 图 13:全 球高速 CCL 销售量 及增速.14 图 14:高 频覆铜 板格局(2021 年).15 图 15:高 速覆铜 板格局(2021 年).15 图 16:东 材科技 营收及 增速.18 图 17:东 材科技 归母净 利润 及增速.18 图 18:圣 泉集团 营收及 增速.20 图 19:圣 泉集团 归母净 利润 及增速.20 图 20:生 益科技 营收及 增速.20 图 21:生 益科技 归母净 利润 及增速.20 图 22:华 正新材 营收及 增速.21 图 23:华 正新材 归母净 利润 及增速.21 表 1:主要 的高频 高速树 脂体 系.7 表 2:高频 高速树 脂体系 性能 差异.7 表 3:覆铜 板电性 能等级.10 表 4:服务 器平台 升级要 求传 输速率 提高,Dk 与 Df 值下 降.13 表 5:高速 覆铜板 主要企 业级 代表产 品.15%4 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 5/24 联合研究|行业深 度 表 6:主要 CCL 厂商 技术布 局(越多,表示 参与程度 越高).16 表 7:高频 高速覆 铜板所 需用 的关键 树脂材 料及其 国内外 主要供 应厂商.16 表 8:东材 科技在 建/拟 建工 程.18 表 9:2023 年 3 月末生 益科 技覆铜 板业务 主要扩 产项目 投资进 度(单 位:万 元).21 表 10:华 正新材 主要产 品及 应 用场 景.21%5 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 6/24 联合研究|行业深 度 高 频高速 树脂:性 能优越,顺应产 业升级 需求 电子树脂主要 用 于生产 PCB 的原料覆铜板。PCB 是承载电子 元器件并连接电路的桥梁,起连接和承载的作用,在整个电子产品中具有不可替代性,有“电子之母”之称。印刷线路板产业链上游主要包括玻璃纤维布、铜箔、电子树脂等原材料的生产及覆铜板的生产;中游为 PCB 制造环节;下游是各类电子产品的生产,包括通讯、消费电子、汽车电子、工控、医疗、航空航天、国防、半导体封装等领域。用于覆铜板生产的电子树脂一般是指通过选择特定骨架结构的有机化合物和有反 应活性官能团的单体,经化学反应得到特定分子量范围的热固性树脂,能够满足覆铜板所需的阻燃性、耐热性、耐湿热性、尺寸稳定性、介电特性和环保特性等性能。图 1:PCB 产业链 资料来源:华经 情报网,长江 证券研 究 所 图 2:覆铜板 结构(以高频 覆铜板 为例,PTFE 为 高频高 速树脂)资料来源:常州 中英科 技股份 有限公 司 招股说明 书,长 江证券 研究所 技术变革 引领 高 频高速树脂 行业发展。随着 5G 通信、毫米波雷达、物联网等产业的快速发展,电子设备的信号传输趋于高频、高速化。伴随 AIGC、机械学习等高性能计算不断加快,高算力服务器对覆铜板(CCL)的散热性及电性能 也提出了更高要求。然而,传统的覆铜板 基 体树脂(酚醛树脂、环氧树脂等)由于 损耗较大 难以满足 更高级别场景需 求,具备更 优 良介 电常 数(Dk)/损耗 因子(Df)的高 频高 速树 脂 乘势 切入。目前应用到高频高速领域的树脂 体系主要包括改性环氧树脂、聚四氟乙烯树脂(PTFE)、碳氢树脂(CH)、聚苯醚(PPE/PPO)、聚酰亚胺树脂(PI)、双马 来酰亚胺树脂(BMI)等。%6 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 7/24 联合研究|行业深 度 不同树脂体系下所构成的高频高速印制线路板用基板材料具有其特定的性能,基板材料所用树脂 Dk/Df 的高低主要受 到树脂分子结构本身的极化程度大小而定。极化程度愈大,介电常数值就愈高、介质损耗越大。因此消除或降低树脂中易极化的化学结构来达到有效降低基板材料 Dk/Df 值的目 的。表 1:主要的 高频高 速树脂 体系 品 种 产 品特点 及 应用 聚 四 氟 乙烯 树 脂(PTFE)在低介电 常数、低 介质损 耗基板 材 料所用的 树脂中 早期应 用较多 的 PTFE 树脂。这种低介 电树脂 的基板 材料,在 1975 年间被 收入到美国军 标中,从此在 以航天、航 空、军工 业为中 心的领 域中,得 到 长年的使 用。但 PTFE 树脂 的玻璃 化温度接 近室温,它像 一般热塑性树 脂那样 尺寸稳 定 性低,而 在机械强 度、热 传导性 等方面 又不 如热固性 树脂的 材料。因此,需要 针对 PTFE 树 脂进行 改性,如加入导 热填料、高填 充有机 粉体,这使 得 PTFE 树脂 基材可 以制造 高可靠高 多层化 印制线 路板产 品 碳氢树脂(CH)分子中仅 含 C、H 两种元 素,分 子 链中 C-H 的极 性小,分子链 构象呈 锯齿状平 面排列,可为 丁二烯、苯 乙烯以及 二乙烯 基苯等 含双键单体自 由基聚 合形成 的低分 子齐 聚物,通 过分子 中的不 饱和基 团的 交联反应,可以 形成高 度交联 的结 构,降低 了基团 的可动 性。这种特殊 的分子 结构使 得碳氢 化合 物树脂具 备低 Dk、低 Df 值,由于 高度交联,使其又 具有高 耐热性,高可靠性。在碳氢 化物树 脂分子链上 进行改 性,使 其具有 多功 能聚合官 能基团,在这 方面所 出现 的新型树 脂如马 来酰亚 胺 苯 乙烯 树脂(简称 MS 树脂)、苯并环丁烯树 脂(简称 BCB 树脂),更进 一步提升 了碳氢 树脂的 应用延 伸 聚 苯 醚 树 脂(PPE 或 PPO)使用热塑 性树脂 作为基 材的主 树脂,是开发制 作出 低 Dk、低 Df 基板 材料的一 个很好 的途径。PPE 树脂 为一种热 塑性树 脂,属于 非结晶材料,这种 树脂具 有较高 的机 械强度、高尺寸 稳定性、低吸 湿率、低介电 常数、低介质 损失角 正切。它的 Dk、Df 特性 在温度、湿度、频率 的变化 下具有 很好的 稳 定性。为了 解决热 塑性树 脂共有 的 耐热性和 耐溶剂 性低下 的问题,多 是利用高 分子的 互穿网 络技术(IPN 技术),在 PPE 树脂 中引 入热固性 树脂或 可参预 反应的 某种 官能基团 等使它 成为聚 合物合 金化。常见引 入的树 脂为环 氧树脂、氰酸 酯树脂、含丙 烯基的 树脂 或化合物 等 热 固 性 氰酸 酯 树脂(CE)热固性氰 酸酯树 脂是一 种具有 很好 的介电特 性的树 脂,但 考虑到 它的成 本性、加工性,目前 很少单 独地 用于基板 材料的 制造中,往往是通过用环氧树脂、双马来酰亚胺树脂(BMI)、高耐热性的热塑性树脂等对其的改性才成为优异综合特性的基板材料用树脂。特别突出的 改性 CE 的 成功案例 是由 双马来酰 亚胺与 氰酸酯 树脂合 成出 的双马来 酰亚胺 三嗪树 脂(BT 树脂)。它是一 种优秀 的低 Dk 性的基板材 料用树 脂材料。近几 年来 它的市场 需求在 不断扩 大。日 本三 菱瓦斯化 学公司 于 20 世纪 90 年 代中获得 将其应 用基板 材料上的重大 成果,成为了 这类基 板材 料世界上 目前最 大的生 产厂家 聚 酰 亚 胺 树 脂(PI)聚酰亚胺 树脂是 分子主 链上 含 有酰 亚胺环结 构的环 链高聚 物树脂。它 是具有很 高耐热 性的、开 发较早 的 树脂,也是 最早应 用于基 板材料制造 的耐高 温、较 低 Dk 的树 脂。用聚酰 亚胺树 脂制作 的 PCB 基板材料 具有 高 Tg 性 并还兼 备低 介电常数 性(改性 PI 树脂 的基板材料 Dk 值 可达 到 3.33.6)。因 而它目前 已被大 量地应 用在航 天航 空、军工产 品上以 及大型 计算机、大型通信 设备中 的 PCB 上。但它目前 还存在 着一些 不足表 现,由于其 有 较高的 吸水率,在层 压加 工中易发 生分层 的现象,以及 成本 较高 的问 题 等 资料来源:国能 新材,长江证 券研究 所 表 2:高频高 速树脂 体系性 能差异 名 称 中 文 名 称 Dk(1MHz)Df(1MHz)特点 PI 聚酰亚胺 3.8 0.008 吸水性低、耐热 性好 EP 环氧树脂 4.0-4.5 0.018-0.022 粘接性能 和加工 性能好,成本 较低 BT 双马来酰 亚胺/三嗪树 脂 2.8-3.5 0.0015-0.003 成型难,韧性差 CE 氰酸酯 2.7-3.0 0.003-0.005 加工与 FR-4(玻璃纤 维布)类似 PPO 聚苯醚 2.45 0.0007 容易应力 开裂 CH 碳氢树脂 2.2-2.6 0.001-0.005 加工与 FR-4 类似,耐热 PTFE 聚四氟乙 烯 2.1 0.0004 硬度低、难钻 孔、难除 胶,加工难 度远高 于 FR-4,需要竭 力改善填料的 配方 资料来源:前瞻 产业研 究院,长江证 券 研究所 目前超低/极低损 耗 树脂体系以 PPO、CH、BMI 为主。高频高 速基板材料的树脂体系的设计、选择的最初阶段,选择了易于实现低介电损失性的 PTFE 热塑性树脂。随着高频高速基板材料的应用普及,PTFE 树脂型基板材料实现工业化生产的高成本性,限制了它的应用领域的扩大。普通 PCB 基材常用环氧树脂、聚酰亚胺(PI)树脂,但由于它们都有形成网状成型所必需的极性基团,因此难以实现更低的介电损失性。目前在超低损耗和极低损耗领域,主流的高频高速树脂体系包括 PPO、CH、BMI 等。未来,极性%7 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 8/24 联合研究|行业深 度 低的化学结构与高耐热性同时兼备的含乙烯基固化型树脂(例 如 BMI、COP/COC、PDVB),也有进一步发展的机 遇。图 3:覆铜板 树脂体 系 资料来源:中国 玻璃纤 维工业 协会,长 江证券研 究所 低损耗(Low Loss)Df:0.005-0.008中损耗(Mid Loss)Df:0.008-0.010常规损耗(Standard loss)Df0.010超低损耗(Ultra Low Loss)Df 0.002极低损耗(Very Low Loss)Df:0.002-0.005主树脂:以聚苯醚树脂(PPO);或 碳氢树 脂(CH)为主 流 树脂双马来酸酐酰亚胺 树脂(BMI)在 少部分 板材产 品中,得到采 用;未 来会得到广泛采用的LCP 液晶 高 聚物聚苯醚树脂(PPO/PPE);特种环氧 树脂;氰酸酯 树脂(CE);双马来酸酐酰亚胺树脂(BMI);苯 并 噁 嗪 树 脂(做 树 脂 或 固 化 剂);碳氢树脂(CH);活性 酯(固 化剂)特种环氧树脂;苯并噁嗪 树脂;双马 来 酸酐 酰 亚胺 树 脂(BMI);苯乙烯马来酸酐 共聚物(SMA)树脂:改性环氧树脂,多 官能团 环氧树 脂等固化剂:含磷酚醛树脂;苯并噁 嗪树脂、双氰 胺、线 型酚醛树脂%8 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 9/24 联合研究|行业深 度 新 兴市场 助益高频 高速树 脂蓬勃发 展 通讯技术 升级驱 动 高频树脂 快速发 展 高频化是通信行业发展的必然趋势,传统应用于低频通信电路中的材料一般很难达到高频通信所必需的电性能要求。电子信号在电路中传输会产生传输损耗,根据信号传输相关理论,信号传输损失与通信频率和介质损耗因数成正比,因此,在高频通信中,要减少信号传输损失,必须选用介质损耗因数小的基材。此外,就信号传输的速度而言,电信号传播的速度与介电常数平方根成反比,介电常数越低,信号传送速度越快。高频通信主要集中在 移 动通信、汽车、卫星导航、军工雷达和 通信等对信号传输 速度和质量要求较高的领域。5G 移动通 信 目前,全球各主要国家 已启动 5G 建设,根据 Grand View Research 研究预测,到 2030年全球 5G 基础设施市场规模 预计达到 958.8 亿美元,2022-2030 年均复合增速达到34.2%。5G 宏基站的建设数量 是 4G 基站的 1.5-2 倍,小基站 数量成倍增加,单基站的高频覆铜板耗用量是 4G 的 2-3 倍,为高频通信材料行业提供了快速增长的历史机遇。相比于 4G 通信,5G 的通信频率更高,意味着单个基站的覆盖面积变小,信号衰减更高,为实现在通讯速率及容量上的升级,5G 通信需要更多的技术升级,主要体现在毫米波、小基站、Massive MIMO 多天线技术、束波成型技术 等。由于上述技术的应用,5G 时代的通信设备对通信材料的要求更高,需求量也将更大,为高频通信材料行业未来发展带来更广阔的前景。图 4:国内 4G/5G 基 站数量 资料来源:Wind,长江证券 研究所 5G 基站高频基 材应用 场景明显增加。4G 基站中,高频通信材料应用最广泛的设备是基站天线的振子、馈电网络以及 RRU 中的功放系统,而其余部分 PCB 板使用的介质材料一般为普通 FR-4 板。在 5G 高 频通信时代,5G 基站中 DU(分布单元)、AAU(有源天线处理单元)、CU(集中式单元)中的大部分元器件均需要采用高频基材,5G 单基站使用高频覆铜板的面积相比 4G 基站成倍增长。由于覆盖半径 更 小,5G 基站数量会有明显 增加。由于 5G 的通信频率较高,高频段意味着覆盖半径更小,单基站的覆盖半径将相比 4G 大幅减少,同样覆盖范围的情况下,0100200300400500600700201220132014201520162017201820192020202120222023Q1国内4G 基站数(万个)国内5G 基站数(万个)%9 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 10/24 联合研究|行业深 度 5G 宏基站的数量将达到 4G 时 期的 1.5-2 倍,而要实现高速度、大流量的数据传输,在宏基站间还需要大量的小基站来增加流量覆盖,5G 时代小基站技术的应用将会使通信运营商建设基站的数量大幅增加,同时对高频通信材料 的需求也将大幅提升。Massive MIMO 技术使得基站天线用高频基 材用量明显提升。Massive MIMO 技术可以使用大量天线形成大规模的天线阵列,使基站可以同时向更多用户发送和接收信号,从而将移动网络的容量提升数十倍或更大。现有的 4G 基站只有十几根天线,但 5G 基站可以支持上百根天线。终端 应用趋于轻 薄短小 与 高频高速 推动着 PCB 趋于高 密度化+高 性能化,从 而也带动覆铜板(CCL)向高频高速领域升级。随着 5G 通信技术升 级带来的通信频率与传输速率大幅提升,其理论传输速度 10-20 Gbps,对应 CCL 的介质 损 耗性能至少需达到中低损耗等级。其中,Df 越低,材料的技术难度越高。表 3:覆铜板 电性能 等级 损 耗 等 级 常规 中 损耗 低损耗 极低损 耗 高 频超低 损 耗 分 层 1 层 2 层 3 层 4 层 5 层 6 层 Df 值 0.02 0.01-0.02 0.008-0.01 0.005-0.008 0.002-0.005 0.002 资料来源:Prismark,亿渡数据,长江 证券研究 所 图 5:终端应 用轻薄 短小+高 频高 速化推 动 PCB 趋 于高密 度化+高 性 能化 资料来源:Prismark,亿渡数据,长江 证券研究 所 智 能汽车 无人驾驶技术的实现,其中较为重要的一环在于车载雷达能精确的检测大范围内车辆的速度、加速度、距离等高精度信息。目前的车载雷达大多数为超声波雷达,最远检测距离仅 10m,且信息传输速度较 慢,主要用于泊车系统中,难以 满足无人驾驶的技术需求。高频率的毫米波雷达探测距离可达 200 米,其可用频段 为 76GHz-79GHz,频率高波长短,导致其弥散性低、测量精度较高,且数据 传输能力快,不易被低频信号干扰,是未来无人驾驶技术中主流发展方向。5G 技术的发展,通信速率、质量将大 幅提升,为汽车辅助驾驶技 术 的进一 步成熟提供了较好的 支撑,有利于加快其商业化应 用进程,毫米波雷达在行业 中 的渗透 率有望大幅提升。由于毫米波雷达发 送和接收频率较高,对使用的高频通信材料有较高的要求。毫米波雷达无疑会大量使用高频通信材料产品。终端 应用轻薄 短小终端产品高速高频产业趋势产业趋势高密度化高性能化电路板孔径更小、布线宽度更窄、层 数更高、布线面积更小技术变化层数更高、配线 更短、电 路阻抗 更低,可 高频高 速工作、性能稳定、可承担更复杂的功能精确设置盲、埋孔提高可靠性 高密度互联通过精确设置盲、埋孔的方式来减少通孔数量,节约PCB 可布线面积,大幅度提高元器件密度 高性能化针对PCB 的阻抗性和散热性等方面的性能提出要求%10 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 11/24 联合研究|行业深 度 图 6:智能汽 车车载 雷达应 用场景 资料来源:雷达 通信电 子战,长江证 券 研究所 根据 ICV 统计,2022 年汽车 毫米波雷达全球市场规模达到了 34.9 亿美元,预计 2027年将达到 86.7 亿美元,CAGR 约为 20.0%。2022 年中国的车 载毫米波雷达市场规模达到了 15.7 亿美元,预计到 2025 年后有望突破 30 亿美元,2027 年增长至 39.2 亿美元。快速增长的车 载 毫米波 雷达市场将持续拉动 高频树脂材 料需求。高频树脂增长 空 间广阔。Prismark 在 2022 年 5 月发布的全球 覆铜板经营情况的调查报告中,统计了高频 CCL 2021 年全球 销售额为 5.7 亿美元(根据原 材料成 本占比 80%,树脂在原材料 占 比 25%简 单核算,高频树脂市 场在 1.1 亿 美元),同比增长 9.8%,销售量 740 万平方米,同比增长 13.8%,5G 移动通信与车载毫米 波雷达市场的快速增长将持续拉动高频树脂需求。图 7:全球高 频 CCL 销售 额及增 速 图 8:全球高 频 CCL 销售 量及增 速 资料来源:Prismark,长江证券 研究所 资料来源:Prismark,长江证券 研究所 AI 与服务器升 级 为 高速树脂 带来广 阔 市场 AIGC 远 期将显 著拉动高 频高速树脂用量。根据长江电子组 AI 行业十问十答系列之一:AI 服务器为算力载体,需求弹性空间几何,AI 服务器需求 包括训练端 以及推理端,当前市场更多关注大模型前期训练消耗的算力需求,未来伴随大模型应用的全面推广,远期在推理端的算力及服务器需求或超过训练端。根据测算结果,训练端大概需要 100 万台服务器,推理端需要约 390 万 台。假设 100 万台服务器用 1750-2500 吨高频高速树脂(以 PPO 为例),预计将拉动 8575-12250 吨新增需求。0%2%4%6%8%10%12%01002003004005006007002019 2020 2021高频CCL 销 售 额(百 万 美 元)销售额同比(右)0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%0123456782019 2020 2021高频CCL 销 售 量(百 万 平 方 米)销售量同比(右)%11 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 12/24 联合研究|行业深 度 图 9:训练 端 A100 服务器需 求弹 性测算 资料来源:长江 证券研 究所(长江电 子 组)注:访问人 次 和参 数量单位 为亿,服务器需 求量单位 为台 图 10:推 理端 T4 服 务器需 求弹性 测算 资料来源:长江 证券研 究所(长江电 子 组)注:访问人 次 和参 数量单位 为亿,服务器需 求量单位 为台 计算机服务器 平 台升级 是推动高频高速 CCL 发展的另 一主要原因。服务器的关键元器件包括 CPU、内存、硬盘、网 卡以及 GPU 加速器(如 AI 服 务器)等,在服务器运行时,数据会在 CPU 和这些关 键部件进行通信,控制通信活动的芯片组为这些通信提供道路的线路即为总线,最终合称 CPU、芯片组和总线为整个服务器的平台方案。由于新产品会在 芯片制程、内存标准、总线标准等方面发生较大变化,因此,PCB 以及其关键原材料覆铜板作为承载服务器内各种走线的关键基材,需要提高相应性能以适应服务器升级。具体来看 包括:(1)PCB 板层数增加,从 10 层以下增加至 16 层以上,层数 越高技术难度越大;(2)PCB 板传输速率提高,服务器平台每升级一代,传输速率翻一倍;(3)可高频高 速工作,要求 PCB 板采用 Very Low Loss 或 Ultra Low Loss 等 级覆铜板材料制作;%12 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 13/24 联合研究|行业深 度(4)低介电常 数(Dk)和低介质损耗因子(Df),要求 典型 Df 值降 至 0.002-0.004,Dk 值降至 3.3-3.6。AMD Zen4 平台和 Intel 新一代 服务器平台 Eagle Stream 预计 将于 2023 年第二季度末开启平台全面切换,而 AI 快 速兴起及服务器升级有望将持续带动数据中心对交换机、服务器等基础设施的迭代升级需求,数通领域有望持续增长。数据通信领域 PCB 在高速材料应用、加工密度以及设计层数等方面有着更高要求,高端材料的需 求量预计将稳步上升,利好 在 高端材 料市场有所布局的 PCB、覆铜板、高频高速树脂厂 商等。表 4:服务器 平台升 级要求 传输速 率提高,Dk 与 Df 值下降 平 台 Purley Whitley Eagle Stream 传输速率(Gbps)28 56 112 高速覆铜 板类型 Mid-Loss Low-Loss Ultra-LowLoss 应用时间 2017 年 2020 年 2022-2023 年 主板层数 10 层及以下 12-14 层 16 层以上 覆铜板对 应介电 损耗 0.01-0.015 0.005-0.01 小 于 0.003 对应插损(dB/inch)0.65 0.55 0.35 典型 Dk 值 4.1-4.3 3.7-3.9 3.3-3.6 典型 Df 值 0.008-0.01 0.005-0.008 0.002-0.004 对标松下 产品型 号/M4 及 以上 M6 及 以上 资料来源:Prismark,台光公告,台燿 公告,联 茂 公告,亿渡 数据,长江证 券 研究所 图 11:全 球服务 器整机 出货量 及 增速 资料来源:集邦 咨询,长江证 券研究 所 高速树脂成长 空 间广阔。Prismark 在 2022 年 5 月发布的全球 覆铜板经营情况的调查报告中,统计了高速 CCL 2021 年 全球 销售额为 28.7 亿美元(根据原 材料成本 占比 80%,树脂在原材料 占 比 25%简 单核算,高频树脂 市场在 5.7 亿美元),同比增长 21.5%,销售量 9020 万平方米,同比增 长 8.0%,AI 服务器以及 x86 服务器升级将显著拉动高速树脂需求。-4%-2%0%2%4%6%8%02004006008001,0001,2001,4001,6002019 2020 2021 2022 2023E全球服务器整机出货量(万台)增速(右)%13 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 14/24 联合研究|行业深 度 图 12:全 球高 速 CCL 销售 额及增 速 图 13:全 球高 速 CCL 销售 量及增 速 资料来源:Prismark,长江证券 研究所 资料来源:Prismark,长江证券 研究所 0%5%10%15%20%25%05001,0001,5002,0002,5003,0003,5002019 2020 2021高速CCL 销售额(亿美元)销售额同比(右)0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%22%01020304050607080901002019 2020 2021高速CCL 销售量(百万平 方米)销售量同比(右)%14 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 15/24 联合研究|行业深 度 下 游厂商 引领方向,上游 供应商迎 来发展 机遇 高频和高速两 个 细分 CCL 行业由于技术壁 垒高,集中度也非常高。在高频 CCL 领域,全球排名第一的厂商是美国罗杰斯,占比 55%;排名第二的是美国帕克电气化学,占比22%,二者合计占比 77%。而在 高速 CCL 领域,全球排名第一的厂商是日本松下电工,占比 35%;中国台湾厂商台光 电子、联茂电子、台燿科技占比分别为 20%、20%和 13%。图 14:高 频覆铜 板格局(2021 年)图 15:高 速覆铜 板格 局(2021 年)资料来源:Prismark,长江证券 研究所 资料来源:Prismark,长江证券 研究所 表 5:高速覆 铜板主 要企业 级代表 产品 公 司 产 品/系列 特点 松下电工 MEGTRON 系列 全球高速 基材市 场占有 率与 覆 盖率 最大;MEGTRON 系列 覆铜板的市 场目标聚 焦在信息通信 领域的电子 产品与设 备上,坚持走 品种性能专一 化道路,难以 被超越 ARLON(雅龙)ADC 系列、TC350 AD-C 系列是 基站天 线用 PCB 基材 的领导者;TC350 产品:Dk/Df(DK=3.5/Df=0.0020)具有较高 导热性、具 有很优 异的跨宽 温度介 电常数稳定性 台光“8”字头 系列 非常注重 环保型 基材,各等级 环保 高速基材 的配套 较为齐 整 台耀 Thunderclad3 优良的耐 湿性,改进 的热膨 胀系效,良好 的耐化 学性,热 稳定性,耐 CAF,并兼 容 FR-4 加工工艺过 程 生益科技 S7 系列,Synamic 系列 耐热性能 好,介 质损耗 为中低 水平 建滔集团 纸覆铜板(XPC、FR-1、FR-2),环 氧覆铜板(22F,CEM-1,CEM3,FR4,PP)纸覆铜板 成本低使 用范 围广,夸曲 度、扭曲 度小且 稳定,适合 冲 孔温 度为 40-70 度;环氧覆铜 板有优 异的冲 钻性,符合 IPC-4101D/10,不适 应 PTH 制程 金安国纪 FR-4A1,A2 级 系列,CEM-3 系列,FR4无庭覆铜 板,铝 基覆铜 板 FR-4A1,A2 耐热性 能中高 水平,A1 为军工 产品的 标准,A2 满 足高级 电气要求,FR-4 无卤覆铜板是 环保型 产品,铝基 覆铜板 具 有良好 的散热 性能,优异 的耐热 性,良 好的绝 缘性,良好的机械 加工性 金宝电子 高速板系 列 低 Z 轴 CTE,优 异的通 孔可靠 性。Dk 较低,Df 小,Tg 低 南亚新材 NY6300、NY6200、NY3170 系列 超低损耗 和高耐 热性,NY3170 系 列为无卤 素环保 产品 资料来源:前瞻 产业研 究院,长江证 券 研究所 高频高速覆铜 板 存在较 高的技术壁垒、人才 壁垒与客户认证壁垒。一般从首次接洽至通过国内外知名终端设备制造商认证可能需要 24 个月时间或者更长,首次认证后,新产品或者终端设备制造商认证的时间也需要 6-12 个月。而在 高频高速覆铜板领域,由于大陆厂商布局时间较晚导致实战经验较弱,叠加日台厂商布局积极扩大竞争,大陆 CCL厂商在全球高频高速覆铜板市场的实战参与度较小。而随着大陆覆 铜板厂 商在高频高速领域不断布局 追 赶,主 流覆铜板厂生益科技、华正新材 有望汲取更多份额。55%22%23%罗杰斯帕克电气化学其他35%20%20%13%12%松下电工台光电子联茂电子台耀科技其他%15 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 16/24 联合研究|行业深 度 表 6:主要 CCL 厂商技术 布局(越多,表示参 与程度 越高)厂 商 高速 CCL 高 频 CCL Dk3.5 Dk3.5-4.0 Dk5.0 Df0.003 Df0.004 斗山 日立化成 Isola 松下 南亚塑胶 台燿 EMC 联茂 生益科技 三菱瓦斯 罗杰斯 资料来源:Prismark,亿渡数据,长江 证券研究 所 从原材料端来看,高频高速覆铜板需要具有介质损耗低、介电常数稳定、PIM 小、耐热性高、可靠性好的材料才能满足市场的需求,因此原材料的选择至关重要。过去,高频高速树脂材料 主 要为国 外供应,包括杜邦、旭化成、SABIC、三菱瓦斯等,近些年,随着国内企业技术不断突破,国产化浪潮持续推进,国内企业迎来发展机遇。在高频高速树脂领域取得 领 先地位 的东材科技、圣泉集 团或迎来发 展良机。表 7:高频高 速覆铜 板所需 用的关 键树脂材 料及其 国内外 主要供 应厂 商 树 脂 类 型 中国大 陆 以 外 供应 厂 家 主 要大陆供 应厂 家 PTFE 液 日本大金、杜邦、AGC(旭硝子,日)等 晨光(四川)、山东 东岳、浙江 巨 化、三爱 富等 碳氢树脂 乙烯基 聚 合 物:旭化 成(日)、Nippon Soda(日本 曹达,日)、大和 化成工 业(日)、三菱瓦斯 化学(日)、DIC(日)、TOPAS(德)、NCX(日)、Sartomar(美)、Cray Valley(美)、Karton Polymers LLC(美)、新日铁住 金化学(日)、CRAY VALLEY 等 环烯烃 聚 合 物(COC):TOPAS Advanced Polymers(德)等 东材科技 聚苯醚(PPO/PPE)SABIC(沙特)、Asahi Kasei(旭化 成,日)、三菱 瓦斯化 学(日)、晋一 化工(中国台湾)、长 春(中 国台湾)等 广东同宇、山 东圣泉、四 川东材、陕西硕博(试产中)等 双马来酰 亚胺(BM)及多马来 酰 亚胺化 合物 Daiwa Kasei(大 和化成,日)、KI Chemical(日)、晋 一化工(中国 台 湾)、KI(日)、Nippon kayaku(日 本化药,日)、HOS-Technik(奥地利)东材科技、广东 同宇、沁阳市 天益 化工等 LCP 液晶 高聚物 LCP 树 脂:Polyplastics(宝理,日)、寨纳尼斯(美)、Primatec(美)、Sumikasuper(住友化 学,日)等 LCP 膜:Murata(村田制 造所,日)、Kuraray(可乐丽,日)、C