氮化铝(AlN)是人工合成的共价键先进陶瓷材料,属于六方纤锌矿晶体结构,自然界中无天然矿藏,是第三代半导体产业的核心配套散热材料,也是目前唯一能同时实现超高导热+优异电绝缘的工业陶瓷材料

氮化铝的应用价值源于其均衡且突出的性能表现,主要体现在以下方面:高导热+高绝缘的黄金组合;低介电特性;优异的耐高温与稳定性;良好的化学耐受性

近期核心变化:
1、1.6T、2.4T光模块接连放量,氮化铝渗透率从50%提升到100%,单只粉体需求量从12g提升到20g、25g。假设27年800g出货量1w只,1.6T出货1w只,氮化铝粉体需求量从26年824t提升到2600t,提升2.2倍,28年随着2.4T光模块放量,粉体需求提升到3504t
2、以Rubin、TPU v8等为代表的新一代服务器,GPU单耗功率达1kw以上占比从10%提升到30%,当前NV端,#新增GPU+CPO交换机TEC制冷片,叠加氮化铝陶瓷基板方案验证已通过,若未来采用,仅考虑Rubin ultra 28年陶瓷基板市场空间达442e,对应粉体量从27年702t提升到28年1992t,提升近2倍
3、半导体陶瓷氮化铝零部件主要为静电卡盘、陶瓷加热器,随着先进制程对温度均匀性提升,氮化铝渗透率从35%有望提升到45%。陶瓷加热器需求同步提升
氮化铝陶瓷烧结必需的氧化钇等中重稀土烧结助剂,属于中国稀土出口管制范畴;同时含钪的氮化铝钪靶材,被纳入 “钪靶” 管制物项,出口需走两用物项许可流程
氮化铝的价值集中在解决高功率、高密度电子器件的散热瓶颈
核心应用场景如下:
1、高速光通信(核心增量场景)800G/1.6T/3.2T高速光模块、CPO共封装光学的散热基板与封装外壳光模块速率升级后功耗从15W攀升至25-30W,传统氧化铝基板已无法满足散热需求,氮化铝是当前唯一的刚需替代方案,是高速光模块的核心耗材
2、半导体先进封装HBM高带宽存储、AI算力芯片、射频器件的热沉与封装基板,解决高密度算力芯片的积热问题;同时用于HTCC、DPC、AMB等多种封装工艺的绝缘导热基座,是英伟达等高端AI芯片封装的关键材料
3、功率半导体与新能源IGBT、SiC功率模块的散热基板,广泛应用于新能源汽车电控、光伏储能逆变器,尤其适配800V高压平台的高散热、高可靠性要求,是车规级功率器件的核心基材
4、大功率LED与显示替代传统氧化铝基板,大幅提升大功率LED的散热效率,延长器件寿命,同时应用于Mini/MicroLED的背光散热场景
相关上市公司概念股梳理
1.全产业链布局(粉体+基板+封装延伸)
旭光电子:A股唯一覆盖“高纯氮化铝粉体→陶瓷基板→HTCC封装管壳”全产业链的企业子公司成都旭瓷拥有500吨/年高纯粉体产能,产品热导率225-235W/m・K,性能对标日本德山;基板年产能400万片,主打车规SiC/IGBT、军工射频、激光器件场景,同时供货1.6T光模块客户
国瓷材料:国内氮化铝粉体龙头,打通“粉体→基片→DPC金属化基板”一体化链路拥有200吨/年99.99%高纯粉体产能,子公司国瓷赛创生产DPC金属化基板,供货光模块、华为昇腾算力散热场景,粉体外供中瓷电子等头部基板厂商雪球
2.中游陶瓷基板核心厂商
中瓷电子:全球光模块氮化铝基板双寡头之一(与日本京瓷并列),国内绝对龙头1.6T/3.2T高速光模块陶瓷基板国内独家量产,良率超95%;是英伟达CPO封装唯一国产基座供应商,深度绑定全球头部光模块厂商,订单交付周期长雪球
天通股份:国内掌握氮化铝陶瓷流延成型技术的核心企业,主打高导热AlN基板(热导率170-230W/m・K),覆盖DPC、HTCC工艺路线,适配CPO光模块、SiC功率模块;现有基板产能约50万片/年,同时自研陶瓷生产设备,具备材料+设备的协同优势
三环集团:全球氧化铝基板龙头,已突破高导热氮化铝基板技术,产品通过头部客户认证,应用于大功率LED、IGBT功率模块及高端封装场景,依托原有陶瓷渠道快速渗透高端市场
3.上游高纯粉体厂商
金博股份:高端电子级氮化铝粉体核心供应商,规划500吨/年量产产能,工艺对标日本德山,粉体全部外供国内基板厂商,是纯上游材料弹性标的
4.其他布局企业
博敏电子:具备AMB/DPC氮化铝陶瓷基板量产能力,应用于1.6T光模块、AI服务器电源模块,绑定北美算力客户雪球
科翔股份:子公司广州陶积专注氮化铝、AMB陶瓷基板,下游覆盖光模块领域,与北美大厂合作研发AI服务器用陶瓷板
金冠电气:氮化铝导热陶瓷基板基础工艺已定型,处于客户送样阶段,同时布局DBC/AMB陶瓷基板技术
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