球形硅微粉,简单来说就是把天然石英砂加工成微米级的 “小玻璃珠”,这些小珠子在电子、新能源等领域扮演着关键角色。比如手机、电脑的芯片需要它来散热和保护,新能源汽车的电池包也离不开它增强结构稳定性。球形硅微粉产业虽 “隐形”,却深度嵌入现代科技的核心领域。从手机芯片到新能源汽车,从 5G 基站到光伏电站,这种 “超级小球” 正以其独特的物理特性,支撑着全球电子信息和新能源产业的发展。
应用场景
电子封装的保护壳芯片在工作时会产生高温,球形硅微粉与环氧树脂混合后,能像混凝土一样填充在芯片周围,降低热膨胀系数,防止芯片因温度变化开裂。目前,全球 80% 以上的集成电路封装都依赖这种材料,尤其是先进封装技术(如 3D 封装)对其纯度和粒径要求极高,粒径需控制在 1 微米以下(头发丝直径的 1/70)。
高端球形硅微粉需满足 “三高一低” 要求:高纯度(杂质含量<5ppm)、高球形度(接近完美球体)、高流动性(填充率>70%)和低放射性(α 射线含量<0.02PPb)。例如,台积电等企业要求封装用硅微粉的铀、钍含量必须低于 1ppb,以避免芯片因放射性污染失效。
此外,球形硅微粉因其低介电损耗(信号衰减少)和高绝缘性,成为高频高速覆铜板的 “标配”。在华为、中兴等企业的 5G 设备中,这种材料的填充比例可达 40% 以上,直接影响信号传输速度和稳定性。锂电池在电池隔膜涂层中添加球形硅微粉,可提高隔膜的耐高温性和机械强度,降低短路风险。光伏板的封装胶中加入球形硅微粉,能增强抗紫外线和耐老化性能,延长使用寿命。随着 “双碳” 政策推进,光伏领域对这种材料的需求年均增长超 20%。
市场格局
日本企业主导高端市场日本电化、龙森、新日铁三家企业占据全球 70% 的高端市场份额,其中 1 微米以下的产品几乎被 Admatechs 垄断。
不过,中国企业正快速追赶,国内球形硅微粉市场规模预计 2025 年将达 52 亿元,2030 年逼近 120 亿元,年均复合增长率超 15%,国产化率预计 2027 年将突破 70%。其中,半导体封装和新能源领域贡献主要增长动力,车规级产品需求年增速超 30%。
联瑞新材作为国内球形硅微粉绝对龙头,掌握等离子体球化技术,可生产纯度 99.999%、粒径 0.5 微米以下的 Low-α 球形硅微粉,成功进入台积电 3D 封装供应链,是国内唯一量产 HBM 封装用 Low-α 球硅的企业,产能达 3 万吨 / 年,在半导体封装、高频高速覆铜板等高端领域占据主导地位,进入台积电、长电科技等供应链;
雅克科技通过并购整合,构建了 “电子特气 + 硅微粉 + 光刻胶” 的全产业链。其球形硅微粉业务主要通过子公司华飞电子开展,现有球形硅微粉产能 1.5 万吨 / 年,2025 年计划新增 1 万吨亚微米级球硅产线,重点供应 FCBGA 封装和 5G 基站用高频高速覆铜板,已通过 SK 海力士认证,2025 年 HBM 订单同比增长 90%。
石英股份在高纯石英砂领域全球领先,其电子级硅微粉纯度达 99.99%,与台积电、中芯国际深度合作。
壹石通以锂电池涂覆材料起家,近年来在动力电池用高导热硅微粉领域快速崛起。
凯盛科技重点开发显示面板用高纯度球硅,用于 OLED 封装和触控模组填充,配套京东方、TCL 华星的高世代面板产线。
行业前景
政策方面,“十四五” 规划将高纯球形硅微粉列为重点新材料,工信部对采用国产材料的封装企业给予采购补贴。
产业方面,随着AI算力与先进封装的需求爆发,Chiplet、HBM 等技术普及,对 0.5 微米以下超细硅微粉的需求将激增。光伏背板、固态电池等领域的应用拓展也将打开新的市场空间
随着国产替代加速和技术创新,中国有望在未来五年内成为全球球形硅微粉的研发与制造中心,为 “中国芯” 和 “双碳” 目标提供坚实材料保障。
来源:胖虎哥投研笔记