在国家政策支持、下游市场发展、持续研发投入等因素的综合影响下,我国光刻胶行业市场规模增长迅速。根据思瀚产业研究院的测算,2023 年我国光刻胶市场规模约为 121 亿元,2024-2029 年中国光刻胶市场规模年均复合增长率约10%,到 2029 年中国光刻胶市场规模预计突破 200 亿元。在 PCB、显示面板和半导体产业国产化进程加速、产业链自主可控需求迫切的背景下,作为上游关键材料的光刻胶呈现明显的进口替代趋势,国产光刻胶或将迎来快速发展的机遇。
1、行业发展概况
光刻胶是指通过紫外光、电子束、离子束、X 射线等照射或辐射,其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料。光刻胶的主要作用是利用光化学反应将光刻系统中经过衍射、滤波后的光信息转化为化学能量,从而把微细图形从掩模版转移到待加工基片上。按照下游市场需求,光刻胶可分为 PCB 光刻胶、显示用光刻胶和半导体光刻胶三大类。
(1)PCB 光刻胶
PCB 光刻胶主要用于 PCB 制造过程的图案化工艺,主要分为干膜光刻胶、湿膜光刻胶、阻焊光刻胶。各类 PCB 光刻胶的简介如下:
湿膜光刻胶又称感光线路油墨,液态光刻胶均匀涂抹在覆铜板上,经过曝光、显影、刻蚀等工序形成铜线路。材料成本比干膜低,但是加工设备成本较高。可进一步细分为内层感光线路油墨和外层感光线路油墨。
干膜光刻胶由配置好的液态光刻胶均匀涂抹在载体 PET 薄膜上,经过烘干、冷却后,盖上 PE 薄膜,收卷而成。在使用时,将干膜光刻胶压在覆铜板上,经过曝光显影将电路图转移到 PCB 板上。通过后续对覆铜板刻蚀加工,形成 PCB上的铜线路。
阻焊光刻胶用于涂覆在印制电路板表面形成有选择性的、永久性的聚合物保护层的光刻胶,防止在焊锡过程中造成的短路,保证 PCB 在运输、存放、使用时的安全性。进一步可以细分为 UV 固化阻焊光刻胶和液态感光阻焊光刻胶,UV固化阻焊光刻胶可用在对精度要求不高的 PCB 上,附着力较差;感光阻焊光刻胶则精密度较高。
PCB 是电器安装和元器件连接的基板,是电子工业最重要的基础电子部件之一,在下游电子产品生产过程中具有必要性和不可替代性。近年来,随着电子技术的迅猛发展,PCB 逐渐从单面板发展到双面板、多层板、柔性板,并且不断向高精度、高密度和高可靠性方向发展,如高密度基板、柔性 PCB 精密基板、半导体显示用基板、半导体蚀刻及半导体引线框架等更为精密的应用领域。为了适应 PCB 的发展趋势,与之相适应的 PCB 光刻胶等各种电子化学品也得到了不断的创新和发展。
同时,5G 商用化带来了通信系统、网络和终端设备的升级需求,在人工智能、物联网等技术不断完善的背景下,终端设备呈现网络化、智能化趋势。通讯、消费电子、计算机、汽车电子等下游应用领域的蓬勃发展带动 PCB 需求的逐年上升。
(2)显示用光刻胶
显示用光刻胶主要用于平板显示(LCD、OLED、MLED、QD-LBD)、触摸屏等产品的生产,使用的光刻胶品种根据应用工艺不同主要分为彩色光刻胶、黑色光刻胶、TFT 阵列用光刻胶、触摸屏用光刻胶等。各类主要显示用光刻胶的简介如下:
TFT 阵列用光刻胶用在 TFT 基板上形成设计好的阵列图形以便控制液晶运动,主要应用于TFT-LCD 或 AMOLED 制造中的阵列段,包括 TFT 的图案化光刻胶,保护绝缘层光刻胶,ITO 图案化光刻胶,OLED 阵列中平坦层光刻胶等
彩色光刻胶、黑色光刻胶主要用于彩色滤光片制作,彩色光刻胶分为红、绿、蓝三原色光刻胶,经过涂抹、曝光、显影等工序组成了颜色层,彩胶在显示用光刻胶中占比超过 50%;黑色光刻胶则用于形成黑色矩阵,起到防止漏光的作用。
触摸屏用光刻胶主要用于在玻璃基板上沉积 ITO 制作触摸电极。
在显示领域,随着家用电器、消费电子、汽车电子等行业的发展,以及电视、显示器、智能手机等应用大尺寸化趋势延续,显示行业的市场需求持续增长。
(3)半导体光刻胶
半导体光刻胶主要用于分立器件、LED、集成电路等产品的生产,半导体光刻胶随着市场对半导体产品小型化、功能多样化的要求,而不断通过缩短曝光波长提高极限分辨率,从而达到集成电路更高密度的集积。按照曝光波长,半导体光刻胶可分为紫外宽谱(300-450nm)、g 线(436nm)、i 线(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)、EUV(13.5nm)、电子束光刻胶等品类。
2、行业市场容量
(1)PCB 光刻胶
根据方正证券 2024 年 7 月的研究报告及 Prismark 最新预测,2023 年 PCB全球市场产值为 695.17 亿美元,2023-2028 年全球 PCB 行业产值仍将以 5.4%的年复合增长率成长,到 2028 年预计将达到 904.13 亿美元。因此,未来 PCB 行业的持续增长,将进一步推升 PCB 光刻胶需求的增长。
据 Reportlinker 预测,全球 PCB 光刻胶市场规模将从 2020 年的 20.5 亿美元增长到 2025 年的 27.2 亿美元,年均复合增长率为 5.8%。感光干膜方面,根据华经产业研究院数据显示,2021至 2023 年全球感光干膜的出货量由 11.91 亿平方米增长至 13.05 亿平方米,年复合增长率为 4.7%,感光干膜市场规模持续增长。
(2)显示用光刻胶
在显示领域,随着家用电器、消费电子、汽车电子等行业的发展,以及电视、显示器、智能手机等应用大尺寸化趋势延续,显示行业的市场需求持续增长。
根据 Frost & Sullivan 统计,2015 年至 2022 年,按照产量口径,全球显示面板行业市场规模从 1.72 亿平方米增长至 2.62 亿平方米,年均复合增长率为 6.20%。随着显示面板技术的发展和下游需求的增长,预计 2024 年全球显示面板市场规模将达到 2.74 亿平方米。根据 DSCC 预测,中国(不包含中国港澳台地区)面板产能份额将从 2020 年 53%提升至 2025 年 71%。
自 2010 年以来,以京东方为首的国内 LCD 厂商迅速崛起,加上韩国厂商将部分重心转移到 OLED,中国 LCD 面板产能达到全球第一。TrendBank 根据需求端测算,2023 年中国显示用光刻胶市场规模达到 106.2 亿元,同比增长 10.29%。在国家与企业层面大力推行国产化的背景下,TrendBank 预计 2021-2025 年显示光刻胶本土化率由 12.87%上升至约 46.22%,平均每年提升 8.3 个百分点。
(3)半导体光刻胶
根据 Trendbank 数据,2023 年中国大陆半导体用光刻胶市场规模为 34.46 亿元。2024 年随着 AI、HPC 需求的爆发式增长,以及手机、PC、汽车等市场的需求回暖,半导体产业将迎来新一轮增长浪潮,半导体用光刻胶市场规模也将随之扩大,根据 TrendBank 的预测,中国半导体光刻胶市场规模预计 2026 年增长至48 亿元,年均复合增长率约为 12%。
3、行业发展趋势
(1)电子化学品的发展方向受下游产业发展趋势影响较大
电子信息产品一直以来都朝着小型化、轻量化、薄型化、高性能化、多功能化等方向快速发展。因此,电子化学品生产企业必须通过自主研发不断对其产品进行改造升级,及时根据下游产业技术发展趋势推陈出新,才能满足日益变化的下游市场需求。
(2)产品未来向环保化发展
进入了 21 世纪以后,环保理念已经深入人心。欧盟于 2003 年就公布了《关于在电子电器设备中限制使用某些有害物质指令》,我国也于 2006 年发布了《电子信息产品污染控制管理办法》,以限制电子信息产品设计、制造过程中有毒、有害物质或元素的使用。随着各国对电子化学品的环保要求日趋严格,未来电子化学产品将向无毒、减少粉尘污染、减少溶剂挥发等方向发展,环保型产品将逐渐成为市场主体。
(3)客户需求个性化趋势明显,技术综合服务能力的重要性不断上升
终端消费市场需求的个性化和多样性,形成了电子元器件品种、功能、组合、工艺路线等的复杂多样性,因此电子化学品必须针对客户进行一对一的产品研发和定制,以满足个性化的需求。随着产业分工进化以及下游产品和功能的推陈出新,客户对电子化学品供应商在研发支持、技术服务等综合服务能力方面的要求不断提高。
由于竞争压力以及终端应用产品性能改善的需要,下游客户与电子化学品企业联合开发新产品和新技术、以促进电子元器件功能优化的需求越来越迫切,因此电子化学品企业的研发及技术综合服务能力的重要性日益突出。
(4)顺应下游行业整合趋势,逐步向中高端市场转移
电子化学品行业的下游电子信息产业是市场化程度较高的产业,竞争较为充分。随着电子技术的飞速发展,电子信息产业中简单的加工型企业将面临日益严重的经营困境,相关产业整合、升级,并逐步向规模化、专业化和高端化方向发展已经成为必然趋势。受此影响,电子化学品行业的技术、产品和目标市场也必将随下游产业整合趋势,逐步向电子信息产业中的中高端市场转移。
4、行业竞争格局及行业内主要企业
(1)PCB 光刻胶
近年来,随着全球制造产业向中国加速转移,国内 PCB 制造业发展较快,以发行人为代表的国内民营 PCB 光刻胶供应商逐步发展壮大。经过多年的研发及技术积累,部分国内供应商逐步掌握了湿膜光刻胶关键原材料合成树脂的合成技术,改变了过去对进口合成树脂的依赖。
同时,国内企业通过对合成树脂的自研、自产、自用,有效降低了产品成本,形成较为明显的价格竞争优势。我国 PCB 光刻胶行业已在部分领域取得突破,根据方正证券研究所数据,湿膜光刻胶和阻焊光刻胶国产化率约 50%。
但在干膜光刻胶方面,由于技术壁垒较高,并且我国产业链起步较晚,目前国产化率仍存在较大的提升空间。干膜光刻胶根据应用方式及用途的不同,分为感光线路干膜及阻焊干膜,其中,感光线路干膜应用于 PCB 制造过程中电路设计的图形转移,而阻焊干膜则在固化后作为永久阻焊层,起保护线路的作用。
中国 PCB 光刻胶国产化率情况具体如下:
干膜光刻胶一般商用感光线路干膜国产化率约 40%,高端感光线路干膜国产化率不足 20%,阻焊干膜近乎全进口。
湿膜及阻焊油墨一般商用阻焊油墨国产化率约 50%,IC 载板用阻焊油墨全进口。
PCB 光刻胶的市场格局主要以日本和中国企业为主。其中,日本企业中日本太阳油墨占据龙头地位,市场占有率相对较高。在湿膜光刻胶及阻焊光刻胶市场方面,容大感光、广信材料、广东炎墨等本土企业占据国内市场约 50%的份额,外资厂商主要包括日本太阳油墨。干膜光刻胶市场方面,分为感光线路干膜及阻焊干膜,其中感光线路干膜按照下游应用领域对于膜分辨率及精度、以及满足半导体基板应用的某类特殊性能(如超强耐酸性,氢氟酸)的要求,可分为一般商用感光线路干膜和高端感光干膜。
中国(不包含中国港澳台地区)干膜光刻胶行业在一般商用感光线路干膜方面国产化率约 40%,主要企业包括容大感光、初源新材及福斯特等;而在高端感光线路干膜方面,随着电子技术的日益发达,电子芯片、电子线路板愈发精细,高精度感光线路干膜的应用比例不断增加,高精度、高感度、高性价比的高端感光线路干膜产品是市场需求未来发展方向,目前国产化率不足 20%,存在较大的国产替代需求空间。此外,在 IC 载板用阻焊干膜这一高端领域,目前由日本太阳油墨公司、日本 Resonac 公司垄断,内资供应尚处于空白状态。
(2)显示用光刻胶及配套化学品
全球黑色光刻胶及彩色光刻胶市场主要由日本、韩国和中国台湾企业主导。
根据中金公司研究所数据,彩色光刻胶主要生产企业包括日本 JSR、东洋油墨、住友化学,三者全球市场占有率约 55%,黑色光刻胶市场主要由三菱化学、东京应化占据,全球市场占有率约 2/3,黑色光刻胶及彩色光刻胶的其他生产企业包括韩国三星 SDI、LG 化学(彩胶事业部于 2020 年被雅克科技收购)和中国台湾的达兴材料等。
TFT 正性光刻胶方面,由于其与低端半导体光刻胶分辨率和显影效果类似,因此国内部分半导体光刻胶厂商亦可生产 TFT 正性光刻胶。
(3)半导体光刻胶及配套化学品
根据思瀚研究院数据,2021 年,东京应化、JSR、住友化学、富士胶片等四家日本企业分别约占 27%、13%、12%、8%的市场份额,美国杜邦、韩国东进分别约占 17%、11%的市场份额,以上六家企业合计约占 88%的市场份额。半导体光刻胶及配套化学品市场集中于美、日、欧少数大厂商手中,国内从事光刻胶及配套化学品研究、开发及生产的厂商较少。光刻胶产品的主要竞争对手包括东京应化、美国杜邦、日本 JSR、住友化学、容大感光、北京科华、苏州瑞红。