感光干膜是一种功能高分子膜材料,对下游 PCB 产业的技术发展有重要作用,进而影响各类电子设施设备的升级发展。为提升产业链安全,推动实施“强链补链”,支持新材料产业发展,国家出台了系列政策,支持感光干膜作为战略性新兴产业快速发展。例如,2023 年 8 月,工信部和财政部发布《电子信息制造业 2023—2024 年稳增长行动方案》,指出面向个人计算、新型显示、VR/AR、5G 通信、智能网联汽车等重点领域,推动电子材料技术攻关,感光干膜作为影响元器件性能的电子材料,对上述重点领域的发展有一定影响。
2023 年 12 月,国务院第五次全国经济普查领导小组办公室发布的《工业战略性新兴产业分类目录(2023)》,明确将新能源汽车用 PCB 抗蚀干膜和电子载板用干膜,列入目录,表明感光干膜是新能源汽车及 IC 载板上游重要材料。
2023 年 12 月,工信部发布《重点新材料首批次应用示范指导目录(2024 年版)》,通用型半高感 LDI 光致抗蚀干膜作为先进化工材料,封装基板用高解析度感光干膜作为先进半导体材料和新型显示材料入选重点新材料首批次应用示范指导目录,表明感光干膜作为对下游产业尤其是 IC 载板有重要影响的新材料,国家推荐重点发展。
1、感光干膜行业技术水平及特点
(1)感光干膜是 PCB 制造关键工艺材料
感光干膜对 PCB 的精密程度产生决定性作用。线宽线距水平(即线路等级)通常是 PCB 的核心性能指标,是其精密程度的体现。PCB 线路等级越高代表其能够在有限的空间内形成更多回路,集成程度越高。感光干膜作为线路图形制造用材,其解析特性和附着特性决定了 PCB 能够实现的线路等级水平,也是 PCB 产品迭代升级的决定性影响因素之一。
感光干膜对 PCB 制造成品良率及生产效率起到关键作用。感光干膜系 PCB 制造的关键工艺材料,其性能对 PCB 的成品良率具有关键影响,如感光干膜的盖孔性能是防止 PCB 电路发生短路的核心保障,耐电镀性则是确保 PCB 在长期使用过程中维持电气连接可靠性的关键指标。因此,感光干膜必须具备卓越且稳定的盖孔性能与耐电镀性,以保障所生产 PCB 的质量可靠性。同时,感光干膜具备的耐电镀性能可以满足客户不同线路制作工艺的多样性选择,可以帮助客户提升生产效率,搭配不同的线路制造工艺提升下游客户产品制造的良率。
(2)感光干膜设计、制造有较强的技术要求
感光干膜需要进行复杂的配方设计以实现特定功能。感光干膜的性能主要受中间层光致抗蚀剂影响,光致抗蚀剂的组成部分包括合成树脂、功能单体、光引发剂和助剂等,感光干膜的感光度、解析特性、附着特性、盖孔特性、耐电镀性等性能受到上述各组成材料的性能和含量占比影响。
光致抗蚀剂由两步工序生产得到,第一步工序得到的合成树脂是光致抗蚀剂的核心材料,起到结构支撑、成膜的作用,且不同高分子聚合物与光固化单体交联结构共同作为曝光之后的抗蚀剂膜,对光致抗蚀剂性能起到关键性作用。树脂合成涉及共聚单体选型、配比、反应温度压力控制等多项工艺技术要求,从而使合成树脂的分子量、残留单体、酸度、固体含量等指标稳定。
形成光致抗蚀剂的第二步工序需要对不同种类的合成树脂、功能单体、光引发剂和助剂等原料进行配比,通常一项感光干膜配方需要对上百项原料进行大量配比实验和反复测试,得出合适的选料、配比及加料顺序、混合时间等结论并形成成品后进行实验室、产线及下游客户验证,从而制备出具有特定性能的光致抗蚀剂。
感光干膜制造涉及多步流程,厂商需具备整体流程和细节工艺的强大把控能力。感光干膜产品需经历由原材料至合成树脂、光致抗蚀剂、感光干膜母卷,最后至感光干膜成品的五个状态环节。各环节的过程性产品特性指标均会对接续环节产品和最终干膜产品性能产生重要影响,因此在生产各环节均需要对性能指标进行合理控制,满足性能目标。
如对于合成树脂,需要充分控制外观、粘度、酸值、固体含量、残留单体、分子量等指标,对于感光干膜母卷,需要充分控制干燥度、不良率、厚度、外观和应用性能等指标,且上述指标均需要达到较高水平。最终感光干膜成品质量的保证,需要依靠各工艺环节的相互配合和整体把控,对于全链条性能指标体系和整体工艺流程的控制能力存在极高要求。
2、感光干膜行业发展态势
据统计,2020 年全球感光干膜市场规模为 72.2 亿元,2024 年增长至 80.3 亿元。受下游需求复苏、生产技术持续进步等因素的驱动,未来全球感光干膜市场规模预计将从 2025 年的 86.7 亿元上升至 2029 年的 110.9 亿元,期间的年复合增长率预计达 6.4%。
在按下游应用类型拆分的各类感光干膜中,多层板、HDI 板、IC 载板用感光干膜在全球市场的占比较高,且增速较快。2022 年-2024 年,多层板和 HDI 板用感光干膜占比约 55%-60%,是感光干膜最重要的应用市场,未来预计持续保持5.0%以上的增速。全球 IC 载板用感光干膜的市场规模预计将在 2025 年至 2029年间以 7.4%的年复合增长率增长,在各类感光干膜中居首位,2029 年市场规模达 29.0 亿元。
3、感光干膜行业竞争格局
感光干膜由杜邦(DuPont)在 1968 年首先应用于印制电路板制造领域,初始阶段主要由杜邦、戴娜化学(Dynachem)、赫斯特 Hoechst 公司等欧美公司经营。20 世纪 80 年代以来,日本、韩国及中国台湾地区电子及相关材料行业发展迅速,逐步建立了感光干膜产业,力森诺科、长兴材料等大型企业逐步发展成为全球感光干膜的龙头企业。
21 世纪以来,PCB 产业逐步由全球其他地区向我国转移,我国 PCB 产业蓬勃发展,但感光干膜因其技术门槛较高、原料设备缺乏、投资金额要求高等,行业始终为日本、韩国、美国及中国台湾企业所把控,中国大陆长期未出现具备一定规模的干膜企业。
目前全球感光干膜生产企业主要可分为两类,即以长兴材料、旭化成、力森诺科、杜邦等为代表的外资及台资企业,以及以初源新材为代表的中国大陆企业。整体而言,外资厂商拥有更为先进的技术水平和更高的市场占有率,以初源新材为代表的内资厂商仍处于技术赶超和市场替代阶段。据 FROST & SULLIVAN 统计,按 2024 年各厂商在全球感光干膜收入进行统计,全球感光干膜主要企业市场前三位分别为长兴材料、力森诺科和初源新材。
由于行业技术门槛较高,内资企业整体起步较晚,受限于整体技术水平,报告期内,感光干膜市场的国产化率仍处于较低水平,外资及台资企业仍是感光干膜行业最重要的厂商。IC 载板干膜、PCB 表面处理干膜等高端产品,外资及台资企业占据垄断地位。国内企业在主流的 PCB 线路干膜方面实现了突破,并在高端产品方面有一定的研发和产业化布局。
2024 年,在全球感光干膜市场中,仅有 27.1%的销售收入由内资企业贡献,其中公司贡献了 13.2%。随着本土企业在技术能力、生产工艺、原材料供应等多个问题上取得突破,预计未来中国感光干膜市场的国产化进程将持续加速。
感光干膜行业市场集中度相对较高,主要企业包括中国大陆厂商初源新材、福斯特和容大感光,中国台湾厂商长兴材料和长春集团,日本厂商力森诺科和旭化成,美国厂商杜邦,韩国厂商可隆。相关企业基本情况如下:
力森诺科东京证券交易所上市公司,总部位于日本。其于 2020 年 4 月收购日立化成株式会社(简称“日立”),并于 2023 年完成集团内部经营合并和业务重组。日立于 1978 年开始销售感光干膜,长期作为感光干膜行业主要企业。力森诺科是全球知名的化学企业,拥有从中游到下游、应用广泛且灵活的先进的功能材料技术,在日本、中国、马来西亚等地设有感光干膜生产基地或研发中心。力森诺科产销多类材料产品,包括半导体相关材料、印刷电路板相关材料、液晶/触摸屏相关材料、汽车零部件相关产品等多种材料产品。
旭化成东京证券交易所上市公司,成立于 1931 年,总部位于日本,在中国、美国、德国、韩国设有分支机构。旭化成是大型企业集团,业务覆盖化肥、聚合物材料、合成橡胶等各种材料,医药和医疗器械设备等健康领域产品,住宅和建材等住宅领域产品和服务。
可隆韩国证券期货交易所上市公司,成立于 1957 年,总部位于韩国,为全球领先的化学品、材料制造商,业务板块包含工业材料、化学品、薄膜/电子材料和时装,在中国多地设置有工厂。
杜邦纽约证券交易所上市公司,成立于 1802 年,总部位于美国。杜邦是化学、材料科学和生命科学领域的全球领先企业,在中国、美国、韩国和日本等国设立研发和应用中心。
长兴材料台湾证券交易所上市公司,总部位于中国台湾,成立于 1964年。长兴材料旗下设立合成树脂、电子材料、特用材料等事业部,其中电子材料事业部负责感光干膜等材料相关业务,业务覆盖中国、日本、美国等多个国家和地区。
长春集团成立于 1949 年,总部位于中国台湾。长春集团产品矩阵包括合成树脂、热硬化塑胶及高性能工程塑胶、电子材料、半导体用化学品等,在中国、马来西亚、印尼、新加坡等国设有生产工厂。
福斯特上海证券交易所上市公司,成立于 2003 年,从事新材料研发、生产和销售。福斯特主导产品为光伏封装材料,自 2013 年开始启动感光干膜项目并组建研发团队,2015 年开展感光干膜新材料项目建设,之后成功开发出感光干膜产品。
容大感光深圳证券交易所上市公司,成立于 1996 年,从事高端感光化学材料的研发、生产和销售。容大感光产品主要包括 PCB 用光刻胶、显示用光刻胶、半导体用光刻胶和特种油墨,2021 年开始销售感光干膜。
初源新材是国内领先、国际一流的感光干膜企业。在市场占有率方面,长兴材料、力森诺科、旭化成、杜邦等非内资企业长期占据 70%以上的全球市场份额,2024年公司全球市场占有率达 13.2%,是内资感光干膜企业中市场占有率最高的企业。公司目前在内资感光干膜厂商中位居第一,全球厂商中排名前三,市场地位突出。