陶瓷基板的趋势

陶瓷基板产品问世，开启散热应用行业的发展，由于陶瓷基板散热特色，加上陶瓷基板具有高散热、低热阻、寿命长、耐电压等优点，随着生产技术、设备的改良，产品价格加速合理化，进而扩大LED产业的应用领域，如家电产品的指示灯、汽车车灯、路灯及户外大型看板等。陶瓷基板的开发成功，更将成为室内照明和户外亮化产品提供服务，使LED产业未来的市场领域更宽广。

陶瓷基板是干什么用的

陶瓷基板是干什么用的，陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝（Al2O3）或氮化铝（AlN）陶瓷基片表面（ 单面或双面）上的特殊工艺板。下面来看看陶瓷基板是干什么用的。

陶瓷基板是干什么用的1

1、陶瓷基板在芯片当中的应用

在led多采用陶瓷基板做成芯片，以实现更好的导热性能。此外，在以下电子设备也多使用陶瓷基板做成陶瓷芯片：

◆大功率电力半导体模块。

◆半导体致冷器、电子加热器；功率控制电路，功率混合电路。

◆智能功率组件；高频开关电源，固态继电器。

◆汽车电子，航天航空及军用电子组件。

◆太阳能电池板组件；电讯专用交换机，接收系统；激光等工业电子。

2、陶瓷基板在三代半导体的应用

以MOSFET、IGBT、晶体管等为代表的主流功率器件在各自的频率段和电源功率段占有一席之地。由于IGBT的综合优良性能，已经取代GTR，成为逆变器、UPS、变频器、电机驱动、大功率开关电源，尤其是现在炙手可热的电动汽车、高铁等电力电子装置中主流的器件。

3、氧化铝陶瓷基板在电子电力领域的应用

在电力电子领域，比如功率开关电源、电力驱动等，需要介质陶瓷基板来实现更好的导热性能，防止电流烧坏和短路。

4、氧化铝陶瓷共烧板在锂电池行业的应用

随着人工智能和环保的推荐，汽车行业也推出电力轿车，主要是通过电池蓄电，采用陶瓷基板做的锂电池可以实现更好的电流和散热功能，促进新能源汽车的市场需求。

5、陶瓷基板在集成电路当中的应用

小尺寸的陶瓷基板芯片（小于3mm*3mm）通过技术也能实现小尺寸集成电路的封装，因此对于集成电路的应用也是越来也大；毕竟集成电路发展具备精密化、微型化等特征。

陶瓷基板是干什么用的2

陶瓷基板特点

1、机械应力强，形状稳定；高强度、高导热率、高绝缘性；结合力强，防腐蚀。

2、极好的热循环性能，循环次数达5万次，可靠性高。

3、与PCB板(或IMS基片)一样可刻蚀出各种图形的结构；无污染、无公害。

4、使用温度宽-55℃～850℃；热膨胀系数接近硅，简化功率模块的生产工艺。

陶瓷基板优越性

1、陶瓷基板的热膨胀系数接近硅芯片，可节省过渡层Mo片，省工、节材、降低成本；

2、减少焊层，降低热阻，减少空洞，提高成品率；

3、在相同载流量下0.3mm厚的铜箔线宽仅为普通印刷电路板的10%；

4、优良的导热性，使芯片的封装非常紧凑，从而使功率密度大大提高，改善系统和装置的可靠性；

1、超薄型(0.25mm)陶瓷基板可替代BeO，无环保毒性问题；

2、载流量大，100A电流连续通过1mm宽0.3mm厚铜体，温升约17℃；100A电流连续通过2mm宽0.3mm厚铜体，温升仅5℃左右；

3、热阻低，10×10mm陶瓷基板的'热阻0.63mm厚度陶瓷基片的热阻为0.31K/W，0.38mm厚度陶瓷基片的热阻为0.19K/W，0.25mm厚度陶瓷基片的热阻为0.14K/W。

4、绝缘耐压高，保障人身安全和设备的防护能力。

5、可以实现新的封装和组装方法，使产品高度集成，体积缩小。

陶瓷基板性能要求

1、机械性质

陶瓷基板有足够高的机械强度，除搭载元件外，也能作为支持构件使用；加工性好，尺寸精度高；容易实现多层化；表面光滑，无翘曲、弯曲、微裂纹等。

2、电学性质

绝缘电阻及绝缘破坏电压高；介电常数低；介电损耗小；在温度高、湿度大的条件下性能稳定，确保可靠性。

3、热学性质

热导率高；热膨胀系数与相关材料匹配（特别是与Si的热膨胀系数要匹配）；耐热性优良。

4、其它性质

化学稳定性好；容易金属化，电路图形与其附着力强；无吸湿性；耐油、耐化学药品；a射线放出量小；所采用的物质无公害、无毒性；在使用温度范围内晶体结构不变化；原材料丰富；技术成熟；制造容易；价格低。

陶瓷基板是干什么用的3

陶瓷基板种类

按制造工艺来分

现阶段较普遍的陶瓷散热基板种类共有HTCC、LTCC、DBC、DPC。而DBC与DPC则为国内近几年才开发成熟，且能量产化的专业技术，DBC是利用高温加热将Al2O3与Cu板结合，其技术瓶颈在于不易解决Al2O3与Cu板间微气孔产生之问题，这使得该产品的量产能量与良率受到较大的挑战

而DPC技术则是利用直接镀铜技术，将Cu沉积于Al2O3基板之上，其工艺结合材料与薄膜工艺技术，其产品为近年最普遍使用的陶瓷散热基板。然而其材料控制与工艺技术整合能力要求较高，这使得跨入DPC产业并能稳定生产的技术门槛相对较高。

1、HTCC (High-Temperature Co-fired Ceramic)

HTCC又称为高温共烧多层陶瓷，生产制造过程与LTCC极为相似，主要的差异点在于HTCC的陶瓷粉末并无加入玻璃材质，因此，HTCC的必须再高温1300~1600℃环境下干燥硬化成生胚，接着同样钻上导通孔，以网版印刷技术填孔与印制线路，因其共烧温度较高，使得金属导体材料的选择受限，其主要的材料为熔点较高但导电性却较差的钨、钼、锰…等金属，最后再叠层烧结成型。

2、 LTCC (Low-Temperature Co-fired Ceramic)

LTCC 又称为低温共烧多层陶瓷基板，此技术须先将无机的氧化铝粉与约30%~50%的玻璃材料加上有机黏结剂，使其混合均匀成为泥状的浆料，接着利用刮刀把浆料刮成片状，再经由一道干燥过程将片状浆料形成一片片薄薄的生胚，然后依各层的设计钻导通孔，作为各层讯号的传递

LTCC内部线路则运用网版印刷技术，分别于生胚上做填孔及印制线路，内外电极则可分别使用银、铜、金等金属，最后将各层做叠层动作，放置于850~900℃的烧结炉中烧结成型，即可完成。

3、 DBC (Direct Bonded Copper)

直接敷铜技术是利用铜的含氧共晶液直接将铜敷接在陶瓷上，其基本原理就是敷接过程前或过程中在铜与陶瓷之间引入适量的氧元素，在1065℃~1083℃范围内，铜与氧形成Cu-O共晶液， DBC技术利用该共晶液一方面与陶瓷基板发生化学反应生成 CuAlO2或CuAl2O4相，另一方面浸润铜箔实现陶瓷基板与铜板的结合。

4、 DPC (Direct Plate Copper)

DPC亦称为直接镀铜基板， DPC基板工艺为例：首先将陶瓷基板做前处理清洁，利用薄膜专业制造技术－真空镀膜方式于陶瓷基板上溅镀结合于铜金属复合层，接着以黄光微影之光阻被复曝光、显影、蚀刻、去膜工艺完成线路制作，最后再以电镀/化学镀沉积方式增加线路的厚度，待光阻移除后即完成金属化线路制作。

今日科创板我们一起梳理一下富信 科技 ，公司是国内外少数全产业链半导体热电技术解决方案及应用产品提供商之一，主营业务为半导体热电器件及以其为核心的热电系统、热电整机应用产品的研发、设计、制造与销售业务。

半导体热电技术解决方案能够广泛应用于消费电子、通信、医疗实验、 汽车 、工业、航天国防、油气采矿等众多领域。 其中，公司在消费电子领域应用市场已经深耕十余年，依靠研发优势、技术优势和全产业链的业务布局。公司以热电整机应用为技术解决方案载体，成功将半导体热电制冷技术与啤酒机、恒温床垫、冻奶机、冰淇淋机等众多创新性使用场景相结合，实现了半导体热电技术在消费领域的大规模产业化应用，满足了人们改善生活品质的个性化需求和对美好生活的向往。此外，公司依托多年来积累的研发经验和技术沉淀，积极拓展了半导体热电技术在通信、 汽车 等领域的终端应用市场。

尤其是在通信领域，针对目前高性能微型热电器件市场整体上仍由国际厂商或其在国内设立的子公司所主导的现状，公司抓住 2019 年 5G 网络建设的兴起带来的高性能微型热电器件市场需求机遇，在半导体热电器件的热电性能、可靠性方面实现技术突破，成功研制了用于 5G 网络中光模块温控的高性能微型热电制冷器件，并已向客户小批量供货 。

半导体热电技术主要包括半导体热电制冷技术和温差发电技术两个应用方向，分别利用了半导体材料的佩尔捷效应（Peltier effect）和泽贝克效应（Seebeckeffect）实现了电能和热能之间的相互转换，是一种环保型制冷技术和绿色能源技术 。

根据 MarketsandMarkets 的报告数据，2017 年至 2019 年，半导体温差发电系统市场规模分别为 3.99 亿美元、4.26 亿美元、4.60 亿美元，预计 2025 年将达到 7.41 亿美元。

根据 MarketsandMarkets 的报告数据，2016 年至 2018 年，半导体热电器件在消费电子产品应用领域的对外销售市场规模分别为 1.05 亿美元、1.18 亿美元、1.31 亿美元，预计 2024 年将达到 2.31 亿美元。2017 至 2020 年 1-6 月，公司应用于消费电子领域的半导体热电器件产品销售收入分别为 4,981.23 万元、5,615.21 万元、5,560.24 万元，2,882.56 万元，仍存在较大的存量及增量市场空间。

根据 MarketsandMarkets 的报告数据，2016年至 2018 年，半导体热电器件在通信应用领域的对外销售市场规模分别为 1.02亿美元、1.11 亿美元、1.20 亿美元，预计 2024 年将达到 1.74 亿美元。

除了消费电子和通信领域，半导体热电制冷技术在其他领域也有着广泛应用。在医疗领域，主要用于冷敷设备、便携式胰岛素盒、移动药箱，以及 PCR 测试仪等实验室中各种仪器仪表、检测设备的温度控制；在 汽车 领域，主要用于车载冰箱、车载恒温杯架、 汽车 调温座椅，以及人机交互设备、动力电池、传感器等设备的热管理；在工业领域，可用于对冷源展示仪、烟气冷却、CCD 图像传感器、激光二极管、露点测定仪等产品的精准控温；在航天国防领域，可用于探测器和传感器的温度控制、激光系统冷却、飞行服温度调节、设备外壳冷却等。

按照细分应用领域不同，半导体热电器件及热电系统市场呈现出不同的竞争格局。根据 MarketsandMarkets 和 Transparency 的市场调研报告，以及行业内主要企业官方网站的相关业务介绍， 目前应用于通信、 汽车 、航空国防等领域的高性能半导体热电器件及热电系统市场，主要掌握在日本 Ferrotec、KELK Ltd.，俄罗斯 RMT，美国 Phononic、Gentherm 等外资企业或其在国内设立的子公司手中 ，这些企业技术实力雄厚，在相关领域具有先发优势和丰富的行业经验。而国内大部分企业由于起步较晚，还处于技术提升阶段，技术水平与国际先进水平相比尚有一定差距。

目前，热电整机应用产品市场主要参与者为我国内资企业及国外品牌厂商在国内设立的生产企业。其中，在外销市场，我国内资企业主要通过 ODM 模式为国外品牌厂商代工生产，而在内销市场则主要采用 ODM 和自主品牌经营相结合的模式。

由于热电整机应用市场发展时间较短，尚处于成长阶段，各类新型技术解决方案亦层出不穷，行业内尚未形成具有垄断效应或具有显著品牌优势的企业。 未来，随着热电整机应用产品功能需求的日渐提升，以及欧美发达国家对热电整机应用产品的能效、环保标准要求越来越高，具有较强研发能力的热电整机应用制造企业将在市场竞争中取得优势，市场集中度将逐渐提升。

从下游应用市场的认可度看，在消费电子领域，公司与国内外知名电器品牌SEB、伊莱克斯、美的，日本 时尚 家居品牌 Bruno、知名咖啡机品牌优瑞（Jura）建立了良好的合作关系；在通信领域，公司最新开发的高性能微型热电制冷器件产品已于 2020 年向客户小批量供货。

从市场占有率看，根据智研咨询的统计数据，2019 年中国出口的半导体制冷式家用型冷藏箱金额为 22,871.60 万美元，约合人民币 160,101.20 万元，2019年公司出口的热电整机应用产品中半导体制冷式家用型冷藏箱（包括啤酒机、恒温酒柜、电子冰箱、冻奶机）产品金额为 31,657.03 万元，约占当年该类产品中国出口总额的 19.77% 。

公司热电整机应用、热电系统业务在 A 股上市公司和新三板挂牌公司中无可比公司，热电器件业务与新三板挂牌公司富连京（872240.OC）具有一定的可比性。

一、国内知名的半导体热电器件生产企业

富信 科技 前身佛山市顺德区富信制冷设备有限公司成立于2003年，公司主营单级热电制冷器件、冰胆、酒柜冰箱系统、以及恒温酒柜、电子冰箱等产品；2006公司正式更名为广东富信电子 科技 有限公司；2009年公司微型热电器件、多级热电制冷器件问世；2011年公司成功研发温差发热器件、通讯基站电池柜系统；2013年公司完成股份制改造，正式更名为“广东富信 科技 股份有限公司”；2014年公司的啤酒机系统（2L）、床垫系统、恒温床垫、380L大容积酒柜、啤酒机（2L）上市；2015年冰淇淋机系统、冰淇淋机产品试产成功并量化生产；2016年高性能温差发电器件等新产品上市；2017年公司热电制冷技术研发成果显著，成功研制冷热循环器件、大功率热电制冷器件，同时、热管静音系统、烟气冷却系统问世，新型冻奶机及静音冰箱上市；2018年除湿机系统完成小批量试制；2019年高性能单极热电制冷器件、冷源展示仪系统、植物培养箱系统以及节能酒柜等产品量产；2020年公司生产的高端半导体热电制冷器件可靠性达到GR-468-CORE和 MIL-STD-883两项国际先进测试标准的要求，除湿机、节能冰箱的研制进一步丰富公司主营产品；2021年科创板上市。

二、业务分析

2017-2020年，营业收入由5.12亿元增长至6.24亿元，复合增长率6.82%，20年实现营收同比下降0.32%；归母净利润由0.30亿元增长至0.74亿元，复合增长率35.11%，20年实现归母净利润同比增长2.78%；扣非归母净利润由0.31亿元增长至0.67亿元，复合增长率29.29%，20年实现扣非归母净利润同比下降6.94%；经营活动现金流分别为0.43亿元、0.09亿元、1.30亿元、0.65亿元，20年实现经营活动现金流同比下降50.00%。

分产品来看，2020年半导体热电器件实现营收0.79亿元，占比12.62%；半导体热电系统实现营收1.44亿元，占比23.06%；覆铜板实现营收0.28亿元，占比4.42%；热电整机应用实现营收3.54亿元，占比56.79%；陶瓷基板实现营收0.00亿元，占比0.03%；整机散、配件实现营收0.19亿元，占比3.08%。

2019年公司前五大客户实现营收2.67亿元，占比42.59%，其中第一大客户实现营收1.45亿元，占比23.17%。

三、核心指标

2017-2020年，毛利率由23.11%提高至28.43%；期间费用率18年下降至8.70%，随后逐年上涨至10.15%，其中销售费用率由5.73%下降至4.22%，管理费用率由4.42%上涨至18年高点5.12%，20年下降至4.57%，财务费用率18年下降至低点-0.89%，随后逐年下降上涨至1.36%；利润率由5.88%提高至12.06%，加权ROE由15.39%提高至19年高点25.74%，20年下降至23.10%。

四、杜邦分析

净资产收益率=利润率*资产周转率*权益乘数

由图和数据可知，18年净资产收益率的提高是由于利润率和资产周转率的提高，19年净资产收益率的提高是由于利润率的提高，20年净资产收益率的下降是由于权益乘数和资产周转率的下降。

五、研发支出

2017-2020H1公司研发费用分别为 1,845.59 万元、2,281.50 万元、2,687.50 万元和 985.75 万元，占比分别为3.61%、3.79%、4.29%、3.96%。

看点：

半导体热电制冷技术凭借其不可替代的灵活性、多样性、可靠性等优势和特点，成为支撑诸多现代产业的关键技术，能够广泛应用于消费电子、通信、医疗实验、 汽车 、工业、航天国防、油气采矿等领域，随着热电技术的进步和推广，其下游应用不断成熟，新产品不断涌现，市场需求呈现出逐年增长的态势。消费电子领域是公司目前产品的主要实际应用方向，通信领域是公司未来的重点拓展方向。

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