硅微粉:一粒粉末决定一颗芯片:Lowα 球形硅微粉的隐秘战争

2026-06-22 09:09:107

硅微粉是以高纯度石英(SiO₂)为核心原料,经破碎、分级、提纯、球化等工艺制备的无机非金属粉体材料。作为环氧塑封料(EMC)、覆铜板(CCL)等电子材料的关键功能填料,硅微粉在半导体封装、5G通信、AI算力等领域的战略地位正从"降本添加剂"跃升为"决定基材等级的核心材料"。

核心判断:AI服务器与高速通信需求爆发,推动覆铜板向 M8/M9/M10 级别演进,硅微粉填充比例有望从 15% 逐年扩大至 40%;国产企业在球形化、化学合成法、低α射线控制等关键技术领域实现突破,有望在未来 3 年内完成高端市场的全面卡位。2026 年中国硅微粉市场规模预计突破 62 亿美元,2025 年中国球形硅微粉市场规模达 45.76 亿元(2020-2025 CAGR 14.1%);2026 年全球刚性覆铜板用硅微粉需求预计达 26 万吨。本赛道是新材料领域增长最快的细分赛道之一。


第一章 硅微粉概述与产品分类

1.1 产品定义

硅微粉是以天然石英(SiO₂)或熔融石英为原料,经破碎、球磨、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微米/亚微米级粉体材料。其核心成分二氧化硅含量通常超过 99.5%,具有高绝缘性、高热稳定性、低热膨胀系数、良好的化学稳定性等优异特性。

1.2 产品分类
分类维度
类型
特征与应用
颗粒形貌
角形硅微粉
不规则棱角,工艺简单,用于中低端 CCL、涂料

准球形硅微粉
部分球化,用于中高端 CCL

球形硅微粉
高球化率(≥97%),流动性优,用于 IC 封装、M8+ CCL
制备工艺
结晶型硅微粉
天然石英直接粉磨,含结晶态 SiO₂

熔融型硅微粉
高温熔融后急冷破碎,非晶态,低 CTE

球形硅微粉
火焰熔融法/化学合成法制备
纯度等级
普通级
SiO₂ 99.0-99.5%,涂料、建材

电子级
SiO₂ ≥99.7%,EMC、CCL

高纯级
SiO₂ ≥99.9%(5N+),先进封装、Lowα 场景
1.3 核心技术指标
粒径分布:D50 从亚微米(0.1-1μm)至数十微米,根据应用场景定制
球化率:球形硅微粉 ≥95%,高端产品 ≥97%
低α射线:Lowα 产品控制铀/钍杂质(<1ppb),降低软错误率,适配 HBM、AI 芯片封装
介电性能:低 Dk/Df,适配高频高速覆铜板(M8/M9/M10)
填充比:覆铜板中从传统 15% 逐年提升至 40%
第二章 产业链结构分析

2.1 产业链全景


2.2 上游:石英矿资源

高纯石英是支撑战略性新兴产业的关键基础材料。中国石英矿资源丰富,但高纯石英砂(4N8 以上)长期依赖进口。核心产区以江苏连云港东海县为代表——被誉为"世界水晶之都",集聚了从石英提纯、球化加工到表面改性的完整产业链。

江苏球形硅微粉产量占全国近四成,连云港、苏州等地为产业核心聚集地。其他重要产区包括河南洛阳/新乡(中低端产能)、广东/福建(依托珠三角电子制造优势)。

2.3 中游:核心制备工艺

角形硅微粉(成熟工艺): 天然石英→破碎→球磨→分级→纯化。门槛低,中低端市场供给充裕。

球形硅微粉—物理法(火焰熔融法): 角形硅微粉→高温火焰(2000℃+)瞬间熔融→表面张力作用下自然成球→冷却收集。国内主流技术路线,联瑞新材凯盛科技雅克科技均以此路线为主。

球形硅微粉—化学合成法(前沿路线): 以四氯化硅(SiCl₄)或正硅酸乙酯(TEOS)为原料,通过气相法(CVD 水解)或液相法(溶胶-凝胶/沉淀法)直接合成球形 SiO₂ 颗粒。优势在于粒径可控、纯度极高(可达 5N-7N)、球化率优异,是目前国内最稀缺的高端产能。凌玮科技通过收购江苏辉迈获得该路线的产业化能力,系国内稀缺标的。

2.4 下游:核心应用场景
应用领域
硅微粉功能
需求趋势
IC 封装(EMC)
降低 CTE、提升可靠性
AI/HBM 驱动 Lowα 需求井喷
覆铜板(CCL)
降低 Dk/Df、提升耐热
M8/M9/M10 升级,填充比升至 40%
热界面材料
导热绝缘
高功率芯片散热需求
锂电池隔膜
耐高温涂层
新能源车渗透率提升
特种陶瓷
增强烧结性能
稳定增长
涂料/胶粘剂
填料增强
稳定增长
第三章 市场规模与需求分析3.1 全球市场

中国是全球硅微粉最大生产国与消费国。综合多源数据:

细分市场
规模数据
来源/年份
全球硅微粉市场
预计突破 210 亿美元
行业数据,2026E
中国硅微粉市场
超 62 亿美元(约 450 亿元)
行业数据,2025-2026
中国球形硅微粉市场
45.76 亿元
行业数据,2025 年
全球刚性覆铜板用硅微粉需求
预计 26 万吨
券商测算,2026E
中国电子级硅微粉(EMC 填料)
8000-10000 吨/年
行业估算
全球 Ultra Low Loss 高速板需求
2.5 万吨
券商测算,2030E

增速:球形硅微粉市场 2020-2025 年 CAGR 达 14.1%,是硅微粉全品类中增速最快的细分赛道。2026 年中国硅微粉总规模预估突破 62 亿美元,全球有望达 210 亿美元。

3.2 需求结构
电子级产品占全球硅微粉需求近五成,是最大单一应用领域
EMC 填料中:高纯熔融硅微粉约 2000-3000 吨/年,结晶型高纯硅微粉约 5000-7000 吨/年
2026 年全球刚性覆铜板用硅微粉需求预计达 26 万吨
到 2030 年,Ultra Low Loss / Super Low Loss 高速板用填料需求分别达 2.5 万吨、8925 吨
IC 基板用电子级球形硅微粉需求更大,预计 4-5 年后国内球形硅微粉需求将达 10 万吨以上
3.3 核心增长驱动力
AI 算力爆发:英伟达 GB300 等高端芯片量产推动 HBM 堆叠材料(Lowα 球形硅微粉)用量激增,单颗芯片封装成本突破 120 美元
高频高速覆铜板升级:AI 服务器、800G/1.6T 光模块驱动 CCL 向 M9 及以上级别演进,硅微粉填充比从 15% 提升至 40%
国产替代加速:日系企业(电化、龙森、新日铁)长期占据约 70% 高端市场,国产市占率在半导体封装领域已突破 45%,5G 高频基板领域超 30%
新能源车:800V 平台带动 SiC 功率模块封装材料市场,锂电池隔膜涂层需求稳步增长
第四章 竞争格局4.1 全球格局

全球高端球形硅微粉市场长期由日本企业主导:

电化(Denka):全球最大的球形硅微粉供应商
龙森(Tatsumori):在半导体封装领域市占率领先
新日铁(Nippon Steel):依托材料科技积累,覆盖高端应用

合计占据约 70% 的高端市场份额。国产企业近年来在球形化、Lowα 控制、化学合成法等关键技术领域加速追赶。

4.2 国内竞争梯队

第一梯队:已实现高端产品规模化供货

企业
核心能力
产能规模
战略卡位
联瑞新材
国内规模领先,Lowα 系列批量供应日韩全球知名封装材料企业
2025 营收 11.16 亿(+16.15%),净利 2.93 亿;2026Q1 营收 2.94 亿(+23.16%)
9500 吨/年球形氧化铝+亚微米球形硅微粉(新建)
雅克科技
球形硅微粉规模化量产能力
年产 2 万吨
半导体前驱体+球形硅微粉双赛道布局
凯盛科技
高球形度、高纯度、低介电损耗,小批量 5N5 纯度
球形材料合计约 1.4 万吨(含球形氧化铝)
Lowα 球形硅微粉尽快实现量产,UTG 玻璃+球形粉体双轮驱动

第二梯队:具备技术突破,产业化加速推进

企业
核心能力
战略卡位
凌玮科技
收购江苏辉迈,获取国内稀缺的化学合成法球形硅微粉产业化能力
切入 IC 载板、先进封装,M9 覆铜板小试阶段,2.6 万吨电子专用材料项目推进中
壹石通
亚微米高纯二氧化硅量产能力,部分用户送样评估
高频高速 CCL 功能填料,BOF 膜开口剂
国瓷材料
球形氧化硅、球形和角形氧化钛产品开发完成,产能扩建推进中
高端芯片封装、Chiplet/HBM、M8+ CCL、新能源导热

第三梯队:资源/股东优势布局

企业
核心能力
当前状态
生益科技
联瑞新材第一大股东(持股 23.26%)
通过参股方式分享硅微粉产业链红利,CCL 龙头产业链协同
中旗新材
广西硅晶基地一期设计年产能 50 万吨(含板材砂/粉及硅微粉)
硅微粉产品尚未在 PCB 领域应用,TFT 石英粉销售规模较小,尚未形成规模效益
同德化工
间接参股精诚硅业 12.9%(尚未实缴)
精诚硅业石英项目一期在建,主要产品为电子级硅微粉
4.3 产业集中度与区域分布
华东地区:集中全国超四成产能,江苏(连云港东海县、苏州)、安徽、浙江三省尤为密集
华北地区:河南洛阳/新乡,依托石英矿资源,侧重中低端产能,逐步向高纯超细升级
华南地区:广东、福建,依托珠三角电子制造与建材产业优势

行业整体呈现"低端产能过剩、高端供给不足"的结构性特征。具备技术研发实力与规模化生产能力的头部企业,在高端市场享有更高的议价权与利润空间。

第五章 技术趋势5.1 核心工艺路线演进


技术升级推动产品从角形粉向球形粉、化学法高阶粉迭代,单吨价值量呈指数级增长。

5.2 关键技术突破方向

1. 球形化技术(球化率≥97%)

火焰熔融法:国内主流路线,联瑞新材凯盛科技雅克科技已实现规模化
化学合成法(气相法/液相法):直接合成球形 SiO₂,粒径亚微米可控,纯度可达 5N-7N,国内仅凌玮科技(江苏辉迈)等少数企业掌握

2. 低α射线控制技术(Lowα)

针对先进封装(HBM、AI 芯片)需求,控制原料铀/钍杂质 <1ppb
联瑞新材已攻克高纯原料制备、成球、防污染、功能化处理等核心技术,并采用专线化生产
凯盛科技推进 Lowα 球形硅微粉量产

3. 亚微米/纳米级超细粉体制备

传统硅微粉 D50 多在 10-30μm,高频高速 CCL 要求亚微米级(0.1-1μm)
壹石通在亚微米高纯二氧化硅领域具备量产能力
纳米级球形硅微粉通过气相法或液相法实现粒径控制,技术门槛高

4. 表面改性/功能化处理

通过硅烷偶联剂等对粉体表面进行化学修饰,改善与树脂基体的相容性和分散性
定制化改性方案成为差异化竞争的重要手段
5.3 在 CCL 中的技术角色跃迁

CCL 传统配方中,铜箔、树脂、玻纤布为三大主材,硅微粉仅被视为降本填料,填充比例约 15%。随着 AI 服务器及高速通信需求爆发,基材向 M9 及以上级别演进:

三大主材在低介电(Low Dk/Df)与极低热膨胀系数(CTE)上的物理改性空间逐步贴近极限
硅微粉的纯度、粒径与形貌直接决定信号传输的完整性
高性能球形硅粉填充比例有望逐年扩大至 40%
硅微粉已从被动添加剂跃升为决定基材等级的核心材料
第六章 重点企业深度分析6.1 联瑞新材

股票代码:688300.SH |
2025 年营收:11.16 亿元(+16.15%)|
2025 年归母净利:2.93 亿元(+16.42%)

2026 Q1 业绩:营业收入 2.94 亿元(同比 +23.16%),归母净利润 7164 万元(同比 +13.64%),扣非净利润 6424 万元(同比 +8.46%),毛利率 40.02%(小幅回落)。总资产 22.6 亿元(较期初 +14.63%),归母权益 17.06 亿元(+13.13%)。

定位:国内规模领先的电子级硅微粉企业,全球球形硅微粉龙头

核心优势

Lowα 系列产品已实现对日韩等地区全球知名封装材料企业的批量供应
攻克高纯原料制备、成球、防污染及功能化处理等核心技术,构建完整 Lowα 产品技术体系
新建液态填料生产线,设计产能 9500 吨/年,面向热界面材料和 5G 市场
连云港自贸区设立全资子公司,产能持续扩张
M9 材料中填料体积占比达 70%(较 M7 翻倍)
高性能产品营收占比呈较快增长态势,产品结构持续优化
6.2 凌玮科技(江苏辉迈)

股票代码:301373.SZ |
2025 年营收:4.79 亿元(+2.79%)|
2026 Q1 营收:1.48 亿元(+35.51%),归母净利 3828 万元(+21.80%)

定位:化学合成法球形硅微粉稀缺标的,切入 IC 载板/先进封装前沿市场

核心进展

2025 年 12 月公告拟以 5020 万元现金收购江苏辉迈 100% 股权,2026 年正式完成交割
江苏辉迈核心产品为纳米/亚微米球形硅微粉,采用化学合成法工艺(国内稀缺路线)
业绩承诺:2026-2027 年累计净利润不低于 900 万元
江苏辉迈 2025 年度营收占公司整体约 5%(未经审计)
年产 2.6 万吨电子专用材料二氧化硅项目进展顺利

M9 覆铜板进展(关键更新)

2026 年 6 月 17 日公告:下游客户采用江苏辉迈球形硅微粉制备覆铜板成品基材后,在实验室环境下单次介电性能检测符合要求
⚠️
截至目前:相关产品未通过下游客户认证,也未获得任何订单
该应用曾处在初期试样和研发阶段,后续研发存在不确定性
公司明确提示:该判断系基于覆铜板成品基材的实验室检测得出的结论,未单独针对球形硅微粉粉体原料开展介电性能测试

战略意义:化学合成法是国内最稀缺的球形硅微粉技术路线,江苏辉迈的产业化能力为凌玮科技打开了 IC 载板、先进封装等高端市场的想象空间。但需注意 M9 验证进度慢于预期,短期难以贡献业绩。

6.3 生益科技

定位:全球覆铜板龙头,通过持股联瑞新材 23.26% 实现产业链向上延伸

战略联动:作为联瑞新材第一大股东,生益科技在 CCL 原材料端拥有稳定的供应链协同。联瑞新材的硅微粉产品直接服务于生益科技的覆铜板产品线,形成"原材料-基材"一体化布局。

6.4 凯盛科技

定位:中国建材集团旗下新材料平台,球形石英粉+球形氧化铝粉双线布局

产能与技术

球形材料合计产能约 1.4 万吨(含球形石英粉和球形氧化铝粉)
球形硅微粉主要用于电子封装、5G 高频高速覆铜板、特种陶瓷领域
具备小批量高纯超细球形二氧化硅生产能力,纯度可达 5N5
推进 Lowα 球形硅微粉量产
6.5 雅克科技

定位:半导体材料平台型企业,前驱体+球形硅微粉双轮驱动

产能:球形硅微粉年产能 2 万吨,是国产企业中产能规模领先的供应商之一。公司在半导体前驱体、高低k介电材料、电子特气等领域均有布局,球形硅微粉与半导体制程材料形成协同。

6.6 壹石通

定位:亚微米高纯二氧化硅功能填料供应商

核心业务

已具备亚微米高纯二氧化硅量产能力
向部分下游用户送样评估
高频高速覆铜板的功能填料需求趋势以亚微米高纯二氧化硅为主
同时布局 BOF 膜开口剂(球形硅微粉在隔膜涂覆中的应用)
6.7 国瓷材料

定位:功能性先进粉体材料平台,四十余年技术积淀

硅微粉相关进展

球形氧化硅、球形和角形氧化钛等产品开发完成
配合下游客户验证中,产能扩建推进
面向高端芯片封装、Chiplet/HBM、M8+ CCL、新能源导热等赛道
持续推进纳米级球形二氧化硅等功能性先进粉体材料的研发与推广
6.8 中旗新材 & 同德化工

中旗新材:广西硅晶基地一期年产能 50 万吨,涵盖板材用砂/粉及硅微粉。但目前硅微粉尚未进入 PCB 领域,TFT 石英粉销售规模较小,硅微粉业务处于早期。

同德化工:间接参股精诚硅业 12.9%(尚未实缴),精诚硅业石英项目一期在建,主要产品含电子级硅微粉,目前处于建设期。

第七章 风险与不确定性7.1 技术替代风险

硅微粉在先进封装场景面临球形氧化铝的竞争。球形氧化铝在导热填料领域性能更优,可能会在某些散热要求较高的场景对硅微粉形成替代。但两者的应用场景存在差异,硅微粉在介电性能、CTE 控制方面具有不可替代性。

7.2 验证周期与客户导入

高端电子材料认证周期通常长达 2-3 年,客户导入存在较大不确定性。以凌玮科技为例,江苏辉迈球形硅微粉在 M9 覆铜板方面仍处于小试/试样阶段,尚未获得实质订单。国产企业从技术突破到业绩兑现之间存在时间差。

7.3 产能过剩风险

中低端硅微粉市场竞争激烈,门槛低,中小企业众多。若中低端产能持续扩张而需求增速放缓,可能引发价格战,挤压行业整体利润。

7.4 原材料供应风险

高纯石英砂(4N8 以上)全球供应高度集中,中国高纯石英砂仍部分依赖进口。上游原材料供应稳定性是行业发展的隐忧。

7.5 地缘政治风险

半导体封装材料具有战略敏感性,若贸易摩擦升级,日本企业可能对中国断供高端球形硅微粉(短期利好国产替代),但同时也可能限制中国企业的技术合作与设备进口(中长期制约)。

第八章 投资展望8.1 核心逻辑

AI 算力革命 × CCL 材料升级 × 国产替代加速,构成硅微粉行业的三重顺风。未来三年是国产高端硅微粉企业从"边缘填料供应商"向"核心材料定义者"跃迁的关键窗口期。

8.2 重点关注方向
Lowα 球形硅微粉:直接受益于 HBM/AI 芯片封装需求爆发,联瑞新材已实现批量供应
化学合成法技术平台凌玮科技(江苏辉迈)产业化能力稀缺,中长期成长空间广阔
亚微米高纯硅微粉:面向 M8+ 级别覆铜板,壹石通等企业卡位
平台型企业国瓷材料凯盛科技同时布局多种功能性粉体,受益于多赛道需求共振
产业链整合生益科技通过持股联瑞新材实现垂直整合,雅克科技横跨前驱体与硅微粉
8.3 国产替代节奏判断

东北证券研报指出:伴随国内化学法产能逐步落地,国产硅微粉有望在未来 3 年内完成从边缘填料到核心供应的全面卡位。当前国产电子级硅微粉在半导体封装领域市占率已突破 45%,在 5G 高频基板领域超 30%,替代空间仍然广阔。

图表






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