陶瓷外殼是高端半導體產品封裝的核心部件。微電子器件從密封方面分為氣密性封裝和非氣密性封裝，高等級集成電路和分立器件通常采用氣密封裝，多采用金屬、陶瓷封裝，內部為空腔結構，充有高純氮氣或其它惰性氣體，也含有少量其它氣體，用以保護內部電子器件結構。

相比于金屬材料，陶瓷材料具有更好的耐濕性、熱膨脹率和熱導率，在電熱機械性能方面更為穩(wěn)定，是高端電子器件封裝的主要材料。電子陶瓷外殼主要用于航天軍工等高端元器件應用場景，技術壁壘較高。主要產品包括通信器件用電子陶瓷外殼、工業(yè)激光器用電子陶瓷外殼、消費電子陶瓷外殼等。

電子陶瓷外殼的應用及制備

① 通信器件用電子陶瓷外殼

通信器件用電子陶瓷外殼產品主要包括光通信器件外殼、無線功率器件外殼、紅外探測器外殼等。

通信器件用電子陶瓷外殼生產工藝流程

該工藝流程每步工序中的投料情況基本如下：氧化鋁、氮化鋁等陶瓷粉料在流延環(huán)節(jié)投料，墻體、墻體組件、底盤、支架、焊料（部分）、光纖管、熱沉、引線、封口環(huán)等管殼零件在組裝釬焊環(huán)節(jié)投料，氰化亞金鉀電鍍液在鍍金環(huán)節(jié)投料，光窗、焊料（部分）在鍍金后焊光窗環(huán)節(jié)投料。

② 工業(yè)激光器用電子陶瓷外殼

該產品主要是大功率激光器外殼，具有體積小、結構緊湊、光電轉換效率高、性能穩(wěn)定、可靠性高和壽命長等優(yōu)點，廣被應用于激光加工和醫(yī)療領域。

工業(yè)激光器用電子陶瓷外殼生產工藝流程

該工藝流程每步工序中的投料情況基本如下：氧化鋁、氮化鋁等陶瓷粉料在流延環(huán)節(jié)投料，墻體、墻體組件、底盤、焊料、熱沉、引線、封口環(huán)等管殼零件在組裝釬焊環(huán)節(jié)投料，氰化亞金鉀電鍍液在鍍金環(huán)節(jié)投料。

③ 消費電子陶瓷外殼

該系列產品主要包括聲表晶振類外殼、3D光傳感器模塊外殼、5G通信終端模塊外殼、氮化鋁陶瓷基板。

消費電子陶瓷外殼及基板生產工藝流程

該工藝流程每步工序中的投料情況基本如下：氧化鋁、氮化鋁等陶瓷粉料在流延環(huán)節(jié)投料，封口環(huán)、引線、焊料等管殼零件在釬焊環(huán)節(jié)投料，氰化亞金鉀電鍍液在鍍金環(huán)節(jié)投料。

市場現狀分析

電子陶瓷外殼主要是應用于工作在高頻、高壓、高溫、高可靠性芯片的封裝，伴隨工作環(huán)境愈發(fā)苛刻，電子陶瓷外殼市場空間也在持續(xù)提升，成長邏輯清晰。

① 光模塊陶瓷外殼：下游高國產化率助力份額提升

光器件的封裝通常有兩種方式：氣密性封裝和非氣密性封裝。氣密性封裝需要陶瓷外殼和submount，非氣密性封裝雖然不需要外殼形態(tài)的陶瓷外殼，但需要submount（基座形態(tài)的陶瓷外殼）。

長期來看，全球光模塊市場持續(xù)高成長。據Lightcounting測算，預計到2026年，市場規(guī)模為145億美元。目前在光模塊市場，主要應用到的電子陶瓷產品包括陶瓷外殼和蓋板、基座和載體等，約占光模塊價值量的15%左右，整體市場規(guī)模較大。

② 消費電子陶瓷外殼盈利空間大

根據CS&A數據，2020年全球晶振市場規(guī)模約34.46億美元，同比增長13.32%。根據惠倫晶體招股說明書，晶振基座和上蓋成本占比約為60%，在晶振總價值占比約為40%，全球晶振陶瓷基座市場規(guī)模約為13.78億美元。

聲表面波濾波器（SAW）是利用壓電基片的壓電效應和表面波傳播的物理特性所制成的一種射頻芯片。有數據顯示，2020年全球SAW濾波器市場規(guī)模為326.9億元，基座/基板在原材料的成本占比約為28.80%，占當年收入比例約為14%，推算全球SAW濾波器陶瓷基座市場規(guī)模約為46億元。

據TrendForce數據顯示，2020年3D傳感VCSEL（適用于智能手機和平板電腦等移動設備）市場規(guī)模預測為12.07億美元，較2019年的10.79億美元同比增長12%，測算，VCSEL配套陶瓷外殼價值量大約占比1/2，約為6億美金，40億元人民幣。

③ 新能源車大時代，激光雷達/IGBT陶瓷外殼爆發(fā)

新能源大時代，逆變器&汽車需求空間巨大：作為工業(yè)控制及自動化領域的核心器件，IGBT模塊在電機節(jié)能、軌道交通、智能電網、航空航天、家用電器、汽車電子、新能源發(fā)電、新能源汽車等諸多領域都有廣泛的應用。隨著新能源汽車的發(fā)展以及變頻白色家電的普及，IGBT的市場熱度持續(xù)升溫。它不僅在工業(yè)應用中提高了設備的自動化水平、控制精度等，也大幅提高了電能的應用效率，同時減小了產品體積和重量，節(jié)約了材料，有利于建設節(jié)約型社會。根據Yole預計，到2026年全球IGBT市場規(guī)模有望突破84億美元，CAGR達7.5%，持續(xù)保持增長。

激光雷達用陶瓷外殼產品成長空間廣闊，伴隨新車激光雷達加裝率大幅提升，行業(yè)需求迎來爆發(fā)式增長。以炬光科技為例，其2021年1-6月第五大供應商為中國電子科技集團有限公司，為其提供激光雷達發(fā)射端模組用陶瓷產品。

審核編輯 ：李倩