一、什么是陶瓷基板？

陶瓷基板是一类以高纯度无机非金属材料（如氧化物、氮化物）为基体，具备优异电绝缘性、热导率、机械强度和化学稳定性的电子封装载体，广泛应用于功率器件、射频模块、光通信及高端芯片封装中。其核心功能在于提供电气互连支撑、高效散热通道与环境防护。

主要类型与性能对比：

其中，Si₃N₄ AMB（活性金属钎焊）基板因兼具高强度、高导热与CTE匹配性，成为当前先进封装领域最具战略价值的陶瓷材料。

二、陶瓷基板如何改变先进封装工艺？预计何时商业化应用？

陶瓷基板正从传统工业/军工场景向高性能计算（HPC）、人工智能（AI）和智能驾驶芯片等前沿领域渗透，推动封装技术向“高密度、高可靠、高集成”演进。

工艺变革方向：

1. 替代有机基板瓶颈：ABF/BT载板热导率低（<1 W/mK）、CTE失配严重，在700W+ AI芯片封装中已逼近极限；陶瓷基板提供更高热稳定性与结构刚性。

2. 支持Chiplet异构集成：

• 在混合中介层（Hybrid Interposer）架构中，中心区域采用硅中介层实现微细布线，外围使用LTCC或AMB陶瓷扩展电源/信号平面；
• Si₃N₄ AMB可作为独立封装平台，承载多个Chiplet并通过RDL+倒装连接，降低整体翘曲与热应力。

3. 赋能新型冷却方案：

• 陶瓷基板可内嵌微流道（尤其HTCC/LTCC），支持两相冷板直接集成；
• 结合AMB双面金属化，构建“芯片—基板—冷板”一体化散热路径，满足液冷数据中心需求。

4. 提升系统级可靠性：

• CTE与硅高度匹配（ΔCTE < 0.5 ppm/K），显著缓解热循环下的焊点疲劳；
• 致密结构抗湿性强，适合车载、航天等严苛环境。

商业化时间表预测：

关键商业化条件：

• 实现线宽≤20μm的RDL工艺；
• 单片AMB基板价格降至$50以下；
• 完成AEC-Q100 Grade 1与ISO 26262 ASIL-B认证；
• EDA工具链支持陶瓷基板多物理场联合仿真。

三、市场规模及增长空间

全球市场概况：

2023年全球陶瓷基板市场规模约28亿美元，受益于新能源车、5G通信与AI算力爆发，预计2027年将达45亿美元，CAGR约为12.5%。

按材料增速排序：Si₃N₄ > AlN > LTCC > Al₂O₃

• 按应用场景占比：
• 功率电子：~40%（主驱逆变器、OBC）
• 光通信：~25%（CPO共封装光学）
• 消费电子：~15%
• 汽车电子：~12%（激光雷达、域控制器）

国内市场需求驱动因素：

新能源汽车带动SiC模块放量：每辆电动车需约3–5片AMB-Si₃N₄基板，单车价值量超$200；

国产GPU/AI芯片崛起：寒武纪、壁仞、黑芝麻等企业推进Chiplet设计，催生高端封装材料自主可控诉求；

政策扶持“卡脖子”环节：AMB陶瓷基板被列入《重点新材料首批次应用示范指导目录》，享受首台套补贴。

增长弹性测算（基于电动车渗透率）：

未来五年，中国有望成长为全球最大陶瓷基板消费国，占全球份额超35%。

四、国内外主要参与上市公司（A股 & 港股）

国内重点企业清单：

港股相关标的：

国际竞争对手：

日本：京瓷（KYOCERA）、NTK（NGK Spark Plug）、丸和（Maruwa）——技术领先，垄断高端市场；

美国：CoorsTek、罗杰斯（Rogers Corp.）——专注AlN/Si₃N₄ AMB，服务军工与数据中心；

欧洲：DIEHL、Thales——主打高可靠性航空电子封装。

竞争格局判断：国际厂商仍主导高端市场，但国产企业在成本控制、本地服务与供应链安全方面优势明显，预计2026年后在非极致性能场景实现大规模替代。

五、综合结论与展望

1. 技术定位总结

陶瓷基板并非全场景替代硅或玻璃基板，而是在特定高性能、高可靠性赛道中扮演不可替代角色：

短期：作为ABF/DBC的升级替代品，应用于功率模块、车载MCU；

中期：以“混合中介层”形式融入Chiplet生态，承担电源/热管理核心功能；

长期：若实现薄膜化与微细化突破，有望发展为新一代全功能陶瓷中介层。

2. 国产替代路径清晰

材料端：国瓷材料突破粉体制备，保障源头安全；

工艺端：江丰电子掌握AMB核心技术，实现“粉—板—封”整合；

系统端：中瓷电子推动标准认证与功能安全体系建设。