濺射靶材市場容量巨大,景氣度不斷增加

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濺射靶材市場容量巨大,景氣度不斷增加

濺射技術起源於1842年格羅夫在實驗室發現了陰極濺射現象。他在研究電子管陰極腐蝕的時候,發現陰極材料遷移到真空管壁上來了。

但是由於當時的實驗設備比較落後,對於濺射的物理機理一直不是很清楚。到20世紀初期,只對化學活動性很強的材料採用濺射技術,20世紀70年代後真正出現了磁控濺射技術,出現了商品化的濺射裝備並應用於小型生產。

20世紀80年代,濺射技術真正進入工業化大生產的時代。隨後到了21世紀,各種新型濺射技術的出現讓濺射技術走向輝煌。

現在的濺射技術已經成為一個相當成熟的工藝,並且廣泛應用於半導體、光伏、顯示屏等各個產業。

濺射靶材市場容量巨大,景氣度不斷增加

濺射靶材市場容量巨大,景氣度不斷增加

濺射靶材市場容量巨大,景氣度不斷增加

上游的金屬提純主要從自然界重點金屬礦石進行提純,一般的金屬能達到99.8%的純度,濺射靶材需要達到99.999%的純度。

靶材製造環節首先需要根據下游應用領域的性能需求進行工藝設計,然後進行反覆的塑性變形、熱處理來控制晶粒、晶向等關鍵指標,再經過水切割、機械加工、金屬化、超生測試、超聲清洗等工序。

濺射靶材製造所涉及的工序精細且繁多,工序流程管理及製造工藝水平將直接影響到濺射靶材的質量和良品率。

此環節是在濺射靶材產業鏈條中對生產設備及技術工藝要求最高的環節,濺射薄膜的品質對下游產品的質量具有重要影響。

在濺射鍍膜過程中,濺射靶材需要安裝在機臺中完成濺射反應,濺射機臺專用性強、精密度高,市場長期被美國、日本跨國集團壟斷,主要設備提供商包括AMAT(美國)、ULVAC(日本)、ANELVA(日本)、Varian(美國)、ULVAC(日本)等行業內知名企業。

濺射靶材市場容量巨大,景氣度不斷增加

終端應用是針對各類市場需求利用封裝好的元器件製成面向最終用戶的產品,包括太陽能電池、智能手機、平板電腦、家用電器等終端消費電子產品,此環節技術面較寬,呈現多樣化特徵。

在濺射靶材應用領域中,半導體芯片對濺射靶材的金屬材料純度、內部微觀結構等方面都設定了極其苛刻的標準,因此半導體芯片對濺射靶材的要求是最高的,通常要求達到99.9995%(5N5)以上,價格也最為昂貴。

相較於半導體芯片,平面顯示器、太陽能電池對於濺射靶材的純度和技術要求略低一籌,分別要求達到99.999%(5N)、99.995%(4N5)以上。

但隨著靶材尺寸的增大,對濺射靶材的焊接結合率、平整度等指標提出了更高的要求。

▌濺射靶材市場容量巨大,景氣度不斷增加

PVD鍍膜技術作為製備薄膜材料的主流技術,而濺射靶材亦是目前市場應用量最大的

PVD鍍膜材料,下面重點對濺射靶材的市場容量進行分析。

市場容量分析

濺射技術作為薄膜材料製備的主流工藝,其應用領域廣泛,如集成電路、平板顯示器、太陽能電池、信息存儲、工具改性、光學鍍膜、電子器件、高檔裝飾用品等行業。高純濺射靶材則主要用於對材料純度、穩定性要求更高的領域,如集成電路、平板顯示器、太陽能電池、記錄媒體、智能玻璃等行業。

20世紀90年代以來,隨著消費類電子產品等終端應用市場的快速發展,濺射靶材的市場規模日益擴大,呈現高速增長的勢頭。

根據中國電子材料行業協會數據統計,2016年全球濺射靶材市場容量達113.6億美元,其中平板顯示市場容量最大,達到38.1億美元,市場容量佔比33.54%,記錄媒體則屈居第二,市場容量達到33.5億美元,太陽能電池和半導體市場容量分別是23.4億美元和11.9億美元。

據預測,到2019年,全球高純濺射靶材市場規模將超過163億美元,2016-2019年均複合增長率達13%。

濺射靶材市場容量巨大,景氣度不斷增加

濺射靶材市場容量巨大,景氣度不斷增加

濺射靶材全球市場容量日趨增大,行情景氣度也在不斷增加。

下面注重研究高純濺射靶材具體的下游應用,如半導體、平板顯示器以及太陽能電池等產業的市場容量和發展趨勢。

▌半導體行業:發展迅猛,需求旺盛

高純濺射靶材是伴隨著半導體工業的發展而興起的,集成電路產業成為目前高純濺射靶材的主要應用領域之一。

隨著信息技術的飛速發展,要求集成電路的集成度越來越高,電路中單元器件尺寸不斷縮小。每個單元器件內部由襯底、絕緣層、介質層、導體層及保護層等組成,其中,介質層、導體層甚至保護層都要用到濺射鍍膜工藝,因此濺射靶材是製備集成電路的核心材料之一。

2008年爆發的金融危機將全球半導體市場陷入全面衰退中,2009年全球半導體銷售額僅為2249億美元,同比下降9.75%。

此後,全球半導體市場溫度迅速回升,2010年上漲至2989億美元,同比增速達32.90%。2011-2014年,全球半導體市場保持平穩增長,到2014年銷售額達到3356億美元,年均複合增長率為3.97%。2015、2016年全球半導體行業市場規模與2014年基本持平。

據世界半導體貿易統計組織預測,2017年全球半導體行業市場規模將有小幅度增長,增長率為3.1%。

總體來看,近年來全球半導體市場仍然處於整體平穩上升階段。隨著智能手機、平板電腦、汽車電子等終端消費領域對半導體需求的持續增長將進一步提升半導體市場容量,預計全球半導體市場在未來將保持持續增長的態勢。

中國近幾年來半導體產業有了快速發展,中國半導體產業的銷售量多年來一直穩步上升。

從2009年的1992.7億元的銷售額到2016年6378億元的銷售額,基本上每隔兩年翻一番,年均複合增長率為18%。隨著國內電子產品製造業的飛速發展,中國半導體產業市場潛力巨大,市場容量也將保持增長勢頭。

濺射靶材市場容量巨大,景氣度不斷增加

芯片產業是大數據、雲計算、互聯網的基礎產業。這些產業的迅猛發展為芯片帶來了強勁的市場需求。

由於半導體行業所需濺射靶材品種繁多,且每一種需求量都較大,穩定的下游市場增速將有力地促進濺射靶材銷售規模的擴大。

根據國際半導體設備與材料協會(SEMI)統計,2015年全球半導體材料銷售額為435億美元,其中晶圓製造材料銷售額為242億美元,封裝材料為193億美元。在晶圓製造材料中,濺射靶材約佔芯片製造材料市場的2.6%。

在封裝測試材料中,濺射靶材約佔封裝測試材料市場的2.7%。全球半導體用濺射靶材銷售額從2011年的10.1億美元到2015年為11.4億美元,年均複合增長率為3.07%,其中晶圓製造用濺射靶材年均複合增長率為1.68%,封裝測試用濺射靶材年均複合增長率為4.87%。預計2017年將13.4億美元,同比增長12.6%。

中國半導體產業的一路看漲也為濺射靶材市場的發展注入了新的活力。2015年,中國半導體制造材料市場規模達到61.2億美元,其中集成電路用濺射靶材市場規模為11.6億元。

隨著國產濺射靶材的技術成熟,尤其是國產濺射靶材具備較高的性價比優勢,並且符合濺射靶材國產化的政策導向,中國濺射靶材的市場規模有望進一步擴大,市場份額進一步提高。

▌平板顯示行業:穩定增長,前景廣闊

平板顯示器主要包括液晶顯示器(LCD)、等離子顯示器(PDP)、場致發光顯示器(EL)、場發射顯示器(FED)、有機發光二極管顯示器(OLED)以及在LCD基礎上發展起來的觸控(TP)顯示產品。其中,市場應用以液晶顯示器為主。

鍍膜是現代平板顯示產業的基礎環節,為保證大面積膜層的均勻性,提高生產率和降低成本,幾乎所有類型的平板顯示器件都會使用大量的鍍膜材料來形成各類功能薄膜,其所使用的PVD鍍膜材料主要為濺射靶材,平板顯示器的很多性能如分辨率、透光率等都與濺射薄膜的性能密切相關。

平板顯示行業主要在顯示面板和觸控屏面板兩個產品生產環節使用PVD鍍膜材料。其中,平板顯示面板的生產工藝中,玻璃基板要經過多次濺射鍍膜形成ITO玻璃,然後再經過鍍膜,加工組裝用於生產LCD面板、PDP面板及OLED面板等。

觸控屏的生產,則還需將ITO玻璃進行加工處理、經過鍍膜形成電極,再與防護屏等部件組裝加工而成。此外,為了實現平板顯示產品的抗反射、消影等功能,還可以在鍍膜環節中增加相應膜層的鍍膜。

濺射靶材市場容量巨大,景氣度不斷增加

對於LCD顯示屏行業來說,發展態勢將持續保持增長。根據IHSMarkit數據顯示,大尺寸平板顯示器需求在2017-2018年間預計會增長5%-6%。

2011年以來,隨著國內外平板顯示廠商紛紛在中國大陸建立生產基地,全球平板顯示產業重心逐漸向中國大陸轉移。

加上政府政策的大力扶持,中國平板顯示產業在未來幾年將得到迅速發展,IHS預計到2018年中國將成為全球最大的平板顯示器件供應國。LCD面板市場最大的需求來自電視,LCD電視已經發展成為市場的主流產品。

作為全球最大的LCD電視生產國之一,中國LCD電視出貨量變化趨勢與全球基本同步。根據工信部運行監測協調局數據,2014年中國LCD電視出貨量為13865.9萬臺,同比增長13.3%,佔當年出貨量的92.9%,已成為中國市場主導。

2015年、2016年,中國LCD電視產量分別為14391.9萬臺、15714萬臺,分別比上年增長3.8%、9.2%。國內平板顯示面板行業的快速增長,為PVD鍍膜材料廠商提供了廣闊成長空間,預計未來幾年PVD鍍膜材料市場將保持快速增長態勢。

對於觸控屏行業來說,最大市場需求主要來自智能手機和平板電腦。近年來,隨著智能手機、平板電腦等智能終端產品的普及推廣,全球觸控顯示產品和技術發展進步較快,產業規模不斷提升。智能終端產品的普及帶動觸控屏產業規模快速增長,2014年全球觸控屏出貨量近18億片,同比增長約20%。

2014年,中國觸控屏產量約10億片,同比增長25%,佔全球總產量比例超過50%。按照當前的發展速度,預計至2017年中國觸控屏行業年工業產值將達到70億美元左右。

中國電子材料行業協會數據顯示,2013年-2015年,全球平板顯示用濺射靶材市場規模分別為29.5億美元、31.4億美元和33.8億美元。其中,中國平板顯示用濺射靶材2013年度、2014年度、2015年度市場規模分別為39.4億元、55億元和69.3億元。

▌太陽能行業:高速發展,井噴增長

從人類進入21世紀以來,全球氣候變暖、生態環境惡化等環境問題接踵而至,全世界都在迫切尋求清潔能源來緩解環境壓力。太陽能憑藉其普遍、清潔、能量巨大的優勢成為各國關注的焦點。

製備太陽能電池較為常用的濺射靶材包括鋁靶、銅靶、鉬靶、鉻靶以及ITO靶、AZO靶等,純度要求一般在99.99%以上,其中,鋁靶、銅靶用於導電層薄膜,鉬靶、鉻靶用於阻擋層薄膜,ITO靶、AZO靶用於透明導電層薄膜。

近年來全球太陽能光伏累積裝機容量呈現快速增長的態勢,2010年、2011年,全球累計光伏裝機容量年增長率分別為73.97%、74.70%,表現出不同尋常的增長速度;2013年全球累計光伏裝機容量達到138.83GW,2000年以來年均複合增長率為43.33%,太陽能光伏產業步入高速發展期,並帶動上游太陽能電池等相關行業迅速發展。預計未來幾年,全球太陽能電池行業仍然處於產業上升階段,市場將進一步全球化,新興市場的範圍和比重都將有所擴大。

近年來,中國太陽能光伏產業在全球太陽能光伏產業發展的帶動下迅速發展。從2010年光伏裝機量0.8GW到2016年的77.42GW,中國的太陽能光伏產業迎來了井噴式爆發。2010-2013四年中累計光伏裝機容量增長率均超過100%,2011年更是達到了312.5%,年復增長率達到了180.61%。2015年中國累計光伏裝機容量達到43.36GW,佔世界總量的18.90%。

濺射靶材市場容量巨大,景氣度不斷增加

太陽能光伏產業的快速發展給太陽能電池用濺射靶材市場帶來了巨大的成長空間,2015年全球太陽能電池用濺射靶材市場規模18.5億美元,比2014年增21.7%。

濺射靶材市場容量巨大,景氣度不斷增加

目前國內太陽能電池主要以硅片塗覆型太陽能電池為主,薄膜電池的產量仍較小,而且以硅薄膜電池為主,因此濺射靶材市場規模較小,2013年度、2014年度、2015年度,市場規模約為3.5億元、4.6億元和7.5億元;隨著國內薄膜電池生產線的投產,中國太陽能電池用濺射靶材市場將持續增長。

▌光學元器件行業:多元驅動,穩步發展

自從上世紀90年代末數字化帶動光電應用產品快速發展後,光學元器件應用行業越來越廣,從光學傳感、照明、通信技術、能量檢測、信息存儲、傳輸、處理和顯示,到現代的如生命科學、汽車、航空航天等行業的生產和應用,它存在於現代人每天生活和經濟活動的大部分領域。

常規的應用產品包括智能手機、車載鏡頭、安防監控設備、數碼相機、光碟機、投影機等,高端的應用產品包括航空航天監測鏡頭、生物識別設備、生命科學中DNA測序等研究設備、醫療檢查儀器鏡頭、半導體檢測設備以及大視場投影鏡頭(如IMAX)、3D打印機等儀器設備所需的光學元器件及光學鏡頭。

隨著科技的進步和製造工藝的提升,智能手機、數碼相機等電子產品逐漸成為居民重要的消費產品,其更新換代的加快、產品週期的縮短帶動了光學元器件行業的穩步發展。

近些年來安防監控設備、車載鏡頭、航天航空領域的快速發展也對光學元器件行業的增長起到了推動作用。預計2017年中國視頻監控市場將達到89.52億美元,全球車載攝像頭市場規模將達124.4億美元,未來每年增長率將高於10%。

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