“十四五”我国高性能覆铜板有望加速发展，球形硅微粉乘势加速国产替代

“十四五”期间高性能覆铜板有望加速发展，为高端球硅国产替代创造成长土壤。2021年10月，中国电子材料协会发布《覆铜板“十四五”发展重点及产业技术路线图》，提出产业发展目标：争取在HDI板、高速通信用电路基板、射频微波用电路基板、IC封装基板及高导热高散热基板等用的各类高性能刚性覆铜板和高性能挠性覆铜板方面，打破国外技术封锁和市场垄断，突破对进口的依赖，实现高性能覆铜板及各类关键原材料国产化。在国产覆铜板厂商崛起叠加覆铜板高频高速等高性能化大势背景下，行业对上游硅微粉性能需求持续提升，为国内高端球硅发展提供优良环境。

我国覆铜板进出口数量

来源：海关总署

我国覆铜板进出口单价

来源：海关总署

5G时代基站架构改变从多方面带动覆铜板数量与性能需求提升。从4G到5G时代，基站架构与特性的改变对天线材料需求亦随之改变：（1）5G的天线系统集成度更高，为满足隔离需求需采用更多层的印刷电路板技术；（2）5G的工作频段更高，已达到GHz级别，同时基站发射功率更大，PCB所用覆铜板需要有更低传输损耗及更高的导热效率；（3）基站覆盖范围缩小致铺设密度加大，同时单站PCB用量提升，总的PCB用量需求明显提升。

5G通信需使用高频高速覆铜板，其核心电性能指标为介电常数（Dk）与介电损耗因子（Df）。较4G而言，5G网络的通信频率与网络传输速度均更高，需要适合高频高速环境的通信材料。高频高速PCB是5G基站建设的必备基础部件，其需要以高频高速覆铜板作为原材料，高频高速板的核心电性能指标为介电常数（Dk）与介电损耗因子（Df），其直接影响信号传输速度与损耗。其中高速板更侧重Df，Df是影响传输损耗和信号完整性的主要因素；高频板更侧重Dk的准确性和稳定性，Dk影响传输时延和特性阻抗。

覆铜板关键性能指标

来源：南亚新材

高频高速通信要求使用低介电损耗材料。移动通信进入5G时代后，通信频率已上升至5GHz或者20GHz以上频段，传输速率达到10-20Gbps以上。在高频高速环境下，高频信号本身衰减严重，另一方面其在介质中的传输会受到覆铜板本身特性的影响和限制，进而造成信号失真甚至丧失。为解决高频信号穿透力差、衰减速度快的问题，通信设备对于高频高速覆铜板电性能的主要要求就是低介电常数与低介电损耗因子。根据Df大小，覆铜板可分为六个等级，传输速率越高则需要越低的Df。5G通信理论传输速度10-20Gbps，对应覆铜板的介质损耗性能至少需达到中低损耗等级。材料Df越低，制作难度越高。

高频高速覆板性能要求

来源：公开资料

覆铜板电性能等级

来源：公开资料

球型硅微粉是高频高速覆铜板的关键功能填料。5G通信用高频高速覆铜板要求具备低传输损耗、低传输延时、高耐热性、高可靠性等特性。球形硅微粉具有良好的介质损耗、介电常数、线性膨胀系数等性能，能够精细调节高频高速覆铜板的介电常数、降低线性膨胀系数、提高尺寸稳定性等，具有更低的粉体杂质含量，同时还可实现更高的填充率，是高频高速覆铜板的关键功能填料。

高频高速覆铜板对硅微粉的要求

来源：公开资料

5G基站单站PCB用量增长明显。由于高频电磁波本身穿透性差的原因，引入大规模天线阵列技术的5G将建设大量配套的微基站，单站PCB用量也将大幅增加，5G微基站建设投入将远高于4G；同时承载更大带宽流量所需的路由器、交换机、IDC等设备投资都会进一步加大，受此影响，PCB尤其是高端PCB产品市场需求量将大幅增加，上游硅微粉需求受益明显。

内资企业在高端覆铜板的布局扩大了球硅需求，国内打破国外垄断，高端球硅市场渗透率有望进一步提升。在高频高速与封装基板类覆铜板产品上，内资厂商多有布局。如生益科技在两类高端覆铜板上均有布局，南亚新材已布局封装基板与高速覆铜板。内资厂商在高端覆铜板的布局将加大对高端球型硅微粉的需求，在高端硅微粉需求规模扩大后其生产成本有望进一步降低，加快球型硅微粉在其他产品中的应用。同时联瑞新材等国内硅微粉厂家实现球型硅微粉生产技术突破，打破日本等国家对该产品的垄断，实现同类产品的进口替代，更进一步解除了球型硅微粉应用增长的束缚。以生益科技为例，2019年其采购的球硅与角硅比例约4:6，预计未来国内覆铜板用硅微粉中高端产品占比有望提升，到2025年球硅占比有望达到60%。