PSPI分類、市場規(guī)模與格局如何？

先進封裝及 OLED 發(fā)展有望帶動 PSPI 市場規(guī)模快速提升。

PSPI 在應用中通常需要圖案化以適配電路，典型工藝步 驟為：光刻膠涂布、前烘、曝光、顯影、固化、刻蝕 PI、去膠，工藝難度較大且成本較高。光敏性 聚酰亞胺（PSPI）在光輻照下可以發(fā)生化學反應，起到類似光刻膠的效果，可以簡化光刻工藝，實 現(xiàn) PI 材料的高分辨率的圖案化。此外，PSPI 可以用作 OLED 器件的像素定義（PDL）層等，利用 其圖案化性質在面板上形成后續(xù)蒸鍍紅、綠、藍亞像素結構所需的孔微結構。

根據(jù)光化學反應機理不同，PSPI 可以分為正型和負型，正型 PSPI 的紫外輻照區(qū)域在顯影劑中溶解， 一般采用堿性水溶液作為顯影劑；負型 PSPI 多數(shù)使用有機溶劑顯影，紫外輻照區(qū)域在顯影劑中不溶 解。負型 PSPI 具有靈敏度高、對硅片黏附性好、制備成本低等優(yōu)點，且在曝光、顯影等環(huán)節(jié)發(fā)生的 副反應更少，過程更易控制，可在不同環(huán)境下應用并適用于不同制程，此外，在倒裝芯片的晶圓凸 點、金凸點制作領域，通常需要更厚的光阻層，而負型 PSPI 更容易制備厚膜。正型 PSPI 具備更好 的精度，而且由于光敏機制的特殊性，可以通過多次曝光的方式進一步提高分辨率。 1）負型 PSPI：是最早實現(xiàn)應用的一類光敏聚酰亞胺，其按照光敏基團的類型及其反應機理，可以 分為酯基型、離子型、自增感型和化學增幅型。a.酯基型：是基于 Rubner 方法發(fā)展的先進材料，制 備過程中采用二酐和帶有光敏基團的醇生產二酸二酯，隨后經過酰氯化處理，最終與二胺單體進行 縮聚反應，生成有光敏特性的聚酰胺酯。酯基型 PSPI 有良好的溶解性和成膜性，但感光度低，早期 由于介電性能較差及氯離子殘留問題限制了其應用。b.離子型：最早由日本東麗（Toray）開發(fā)，商 品名為“Photoneece”。制備方法是將光敏性叔胺加入聚酰胺酸（PAA）溶液。離子型 PSPI 具有成 本低和合成簡便的優(yōu)勢，但仍面臨離子鍵強度不足導致的顯影性能受限等問題。c.自增感型：利用 分子結構中的二苯甲酮基團，在無需外加光引發(fā)劑的情況下，即可在紫外線照射下通過自由基機制 引發(fā)交聯(lián)反應。d.化學增幅型：分為光產酸型和光產堿型，與酯型、離子型相比，化學增幅型 PSPI 的光子利用率高，具有更高的靈敏度和較低的固化收縮率。 2）正型 PSPI：可以分為自感光型、混合型和可異構型。其中，自感光型本身具有感光性，聚酰胺 酯遇光變成聚酰胺酸，可溶解于堿性水溶液中，靈敏度較低且顯影時間較長；混合型是直接將聚酰 胺酸與溶液混合；異構型是由溶解性能較好的聚異酰亞胺與堿性感光劑組成。 材料性能持續(xù)升級，滿足下游需求。當前 PSPI 材料仍處于不斷迭代發(fā)展中，其中高感光性、低溫固 化性等是材料性能發(fā)展的重要方向。高感光 PSPI 通過光致產酸劑實現(xiàn)光子高效轉化，感光度高于傳 統(tǒng) PSPI，因此所需曝光能量降低，能夠進一步提高光刻效率、降低能耗并實現(xiàn)更高的分辨率。此外， 傳統(tǒng) PSPI 材料固化溫度較高，高溫下容易導致晶圓翹曲、錫焊球開裂以及殘余應力，易影響器件性 能，低溫固化性能亦是材料升級的一個重要方向。

2023-2029 年全球 PSPI 市場規(guī)模增速有望達到 25%以上。根據(jù)陽谷華泰公告中轉引自 QY Research 的數(shù)據(jù)，2023 年全球 PSPI 市場規(guī)模為 5.29 億美元，預計 2029 年將達到 20.32 億美元，年均復合增 長率為 25.16%。國內 PSPI 市場增速高于全球平均增速，2022 年國內 PSPI 市場規(guī)模為 0.74 億美元， 預計 2029 年將增長至 5.60 億美元，年均復合增長率為 33.53%，占全球市場規(guī)模比重由 17.63%提升 至 27.56%。

目前 PSPI 行業(yè)下游應用主要在集成電路（功率半導體器件、晶圓制造及先進封裝等）、OLED 顯示 等領域。在集成電路領域的市場空間相對較大，根據(jù)中國電子材料協(xié)會數(shù)據(jù)，預計 2025 年我國集成 電路領域 PSPI 光刻膠市場規(guī)模為 13.28 億元；根據(jù)艾森股份招股說明書，中國電子材料行業(yè)協(xié)會預 計 2025 年我國 OLED 領域 PSPI 市場規(guī)模為 1.60 億元，未來 OLED 行業(yè)快速發(fā)展有望帶動 PSPI 材 料需求快速增長。

1）集成電路：為 PSPI 下游重要應用，隨先進封裝發(fā)展 PSPI 市場空間廣闊。PSPI 用于高性能功率器件表面鈍化。PSPI 耐高溫、絕緣性能良好、化學性質穩(wěn)定、臺階覆蓋率好、 與鋁的熱匹配性好，廣泛應用于集成電路表面保護層、鈍化層、層間絕緣層，是高壓半導體功率器 件表面鈍化工藝的重要材料。功率半導體下游領域主要為汽車、工業(yè)和消費電子，三者連續(xù)多年合 計占比在 75%以上，隨著新能源汽車、智能制造設備及 AI 技術的深度應用，PSPI 市場規(guī)模有望隨 功率半導體器件迎來持續(xù)增長。根據(jù)弗若斯特沙利文預測，2024 年全球功率半導體市場規(guī)模為 3680 億元，預計到 2028 年增長至 4968 億元，CAGR 為 7.8%。從細分市場結構看，功率半導體市場包括 分立器件中的功率器件和集成電路 IC 中的功率 IC。在功率器件中，IGBT、MOSFET 等復雜器件更 多應用于高壓、高可靠性領域，占比超 80%，PSPI 應用有望受益于高性能功率器件發(fā)展。 PSPI 是先進封裝工藝中最常用的絕緣介質材料。先進封裝通過堆疊、連接多個芯粒等方式，將芯片進 行緊湊堆疊，實現(xiàn)體積更小、功能更強、成本更低、高速互聯(lián)。后摩爾時代，先進封裝技術能夠在不依 賴芯片制程工藝突破的情況下，滿足終端應用對芯片輕薄、低功耗、高性能的要求，并降低成本，具有 廣闊發(fā)展前景。根據(jù)艾森股份招股說明書，帶有倒裝芯片（FC）結構的封裝、晶圓級封裝（WLP）、系 統(tǒng)級封裝（SiP）、2.5D 封裝、3D 封裝等均被認為屬于先進封裝范疇，其中大量使用再布線（RDL）、 凸塊制作（Bumping）及三維硅通孔（TSV）等工藝技術。以上工藝技術涉及與晶圓制造相似的光刻、 顯影、刻蝕、剝離等工序步驟，兼具高性能與圖案化功能的 PSPI 成為理想材料。

全球封裝市場規(guī)模、先進封裝占比有望持續(xù)提升。根據(jù) Yole 數(shù)據(jù)，2022 年全球封裝市場規(guī)模約為 950 億美元，其中先進封裝市場規(guī)模為 443 億美元，占比 47%；預計到 2028 年全球封裝、先進封裝 市場規(guī)模將分別達到 1433 億美元、786 億美元，期間復合增長率分別為 7%、10%，2028 年先進封 裝市場規(guī)模占比將達到 54%。同時，國內封測廠商在先進封裝領域持續(xù)拓展，預計國內先進封裝市 場增速高于全球增速。根據(jù)路維光電 2024 年年報，國內以長電科技、通富微電、甬矽電子、華天科 技為代表的封裝企業(yè)利用自身現(xiàn)有 2.5D/3D 封裝、異構封裝等技術，開發(fā)適配國內 AI 芯片產業(yè)的先 進封裝技術。根據(jù)陽谷華泰公告中轉引自智研瞻的數(shù)據(jù)，2024 年我國先進封裝市場規(guī)模約為 676.88 億元，預計到 2030 年將到 1521.21 億元，期間復合增長率為 14.45%。

我國集成電路用 PSPI 發(fā)展前景廣闊。根據(jù) TrendBank 數(shù)據(jù)，2024 年全球封裝用 PSPI 市場規(guī)模為 4.02 億美元，國內封裝用 PSPI 市場規(guī)模為 8.20 億元（按照 7.18 人民幣=1 美元折算，約合 1.14 億美 元），占全球市場比重 28.41%。根據(jù)中國電子材料協(xié)會數(shù)據(jù)，2023 年我國集成電路用 PSPI 光刻膠 市場規(guī)模為 11.93 億元，預計到 2025 年增長至 13.28 億元。

2）OLED 領域：當前 PSPI 光刻膠市場規(guī)模尚小，OLED 產線加速投建有望帶動 PSPI 需求放量。OLED 性能優(yōu)異、應用廣泛，AMOLED 為主流技術。OLED 全稱為有機發(fā)光二極管，是繼 CRT、 PDP、LCD 后新一代平板顯示技術的主要發(fā)展方向。相較于 LCD，OLED 具備以下優(yōu)良性能：1） 高亮度、高對比度、寬色域，具備更高的顯示畫質；2）自發(fā)光，模組厚度較小，響應速度更快；3） 可視視角更大；4）OLED 有機材料層具有柔性，較易實現(xiàn)柔性顯示/折疊顯示；5）低溫特性良好。 按照驅動方式，OLED 可以分為被動式驅動（PMOLED）和主動式驅動（AMOLED）。PMOLED 由陰極帶、陽極帶和位于二者重疊部分的像素構成，而 AMOLED 則采用陰極層、陽極層和有機分 子層，陽極層上覆蓋一層薄膜晶體管（TFT）陣列。AMOLED 具有低功耗、高分辨率、快速響應、 長壽命等優(yōu)良特性，目前已經成為 OLED 顯示技術的主流工藝。

小尺寸領域 AMOLED 已成為主流，中大尺寸 OLED 滲透率有望加速提升。根據(jù) Omdia 數(shù)據(jù)，從出 貨量來看，2023 年全球 OLED 顯示面板出貨量為 9 億片，預計到 2027 年出貨量將達到 11.7 億片， 年均復合增長率為 6.69%。小尺寸方面，根據(jù)萊特光電 2024 年中報，智能手機是 OLED 面板最大的 應用場景，根據(jù)萊特光電轉引自群智咨詢的數(shù)據(jù)，2024 年全球 OLED 手機面板在手機端的滲透率約 為 56%，預計 2025 年將達到近 60%。根據(jù) Omdia 數(shù)據(jù)， 2023 年柔性 AMOLED 顯示面板出貨量達 5.08 億片（yoy+31.8%），2024 年出貨量有望達到 6.31 億片（yoy+24%）。我們預計，未來折疊屏、 彎曲屏手機出貨量的持續(xù)增長及 OLED 產能釋放帶動的成本下降有望驅動 OLED 滲透率繼續(xù)提升。 平板電腦、筆記本電腦、電視方面，根據(jù) TrendForce 數(shù)據(jù)，2024 年 OLED 在平板電腦領域滲透率為 9%，提升主要受到蘋果 iPad 首次應用 OLED 影響；在筆記本電腦、電視端滲透率為 3%，在顯示器 領域滲透率為 1%，未來將呈現(xiàn)上漲趨勢。

PSPI 用于 AMOLED 產線中的平坦層（PNL）、像素界定層（PDL）和隔離柱（SPC）。根據(jù)奧來 德 2024 年年報，PSPI 是 AMOLED 制造環(huán)節(jié)中唯一能夠同時應用于平坦化層、像素界定層以及支撐 層的材料。平坦層主要用于減少基板表面的缺陷和不完整，保護 TFT 陣列；像素界定層可以用過光 刻工藝實現(xiàn)對各獨立子像素的分割形成像素陣列；支撐層主要用于支撐蒸餾過程中使用的掩膜版， 防止掩膜版刮傷像素定義層、發(fā)光層、封裝層。此外，PI 材料可以作為 OLED 柔性襯底，在固定形 態(tài)曲面柔性 OLED 屏幕、折疊 OLED 屏幕等新品不斷推出背景下，PI 及其改性材料應用空間有望進 一步擴大。

PSPI 占 OLED 生產成本比重較低，但對性能影響較大。根據(jù)奧來德 2023 年年報，OLED 基本器件 包括陽極（Anode）、空穴注入層（HIL）、發(fā)光輔助層（RGB prime）、有機發(fā)光層（EML）、電 子傳輸層（ETL）、電子注入層（EIL）、陰極（Cathode）及基板。PSPI 主要作為陰極與陽極之間 的有機材料，是除發(fā)光材料外的唯一主材。根據(jù) Nano Market 數(shù)據(jù)，OLED 有機材料在手機面板、 電視面板中的成本占比分別為 30%、46%，其中，包含 PSPI 在內的其他有機材料占比在 5%-7%之間。

國內廠商加碼高世代 OLED 產線，OLED 用 PSPI 市場有較大增長潛力。根據(jù)萊特光電 2024 年年 報，近年來國內 OLED 顯示面板制造領域產業(yè)規(guī)模增長迅速，京東方、深天馬、華星光電、維信諾 等面板廠商已逐步成為全球中堅力量。根據(jù)萊特光電 2023 年年報，京東方已經在成都、重慶、綿陽 投建了三條第六代柔性 AMOLED 生產線，華星光電、深天馬、維信諾、和輝光電等主要面板廠商 均已布局 6 代 OLED 產線并實現(xiàn)量產。同時，高時代 OLED 產線通過提升基板尺寸，增加切割效率、 降低單片投資，有望加速 OLED 在平板、筆記本電腦等中大尺寸領域的滲透。2023 年 11 月，京東 方公告投資 630 億元建設 8.6 代 AMOLED 產線，設計產能 3.2 萬片/月，該生產線預計于 2026 年底 實現(xiàn)量產。2024 年 5 月，維信諾公告投資 550 億元建設 8.6 代 AMOLED，設計產能 3.2 萬片/月。

根據(jù)艾森股份招股說明書，2022 年我國 OLED 用光刻膠市場規(guī)模為 0.93 億元，預計到 2025 年將達 到 1.60 億元。與其他下游領域相比，當前 OLED 用 PSPI 市場規(guī)模較小，但我們預計隨著 OLED 面 板出貨量持續(xù)提升及材料國產化趨勢演進，OLED 用 PSPI 市場規(guī)模有望快速增長。

根據(jù)半導體產業(yè)研究，全球 PSPI 市場中，日本、美國和韓國企業(yè)占據(jù)主導地位，市場呈現(xiàn)寡頭格局。 我國企業(yè)起步、布局較晚，目前有少數(shù)企業(yè)在特定應用領域已經取得一定市場地位。 美國、日本企業(yè)在 PI 及 PSPI 材料領域發(fā)展較早。在 PI 方面：1908 年，美國科學家 Bogert 和 Renshaw 首次利用 4-氨基鄰苯二甲酸酐通過熔融自縮聚反應合成出芳香族聚酰亞胺材料。1955 年，美國杜邦 （Dupont）公司以芳香族二酐及二胺為原料申請了世界上第一篇關于聚酰亞胺材料的專利，此后杜 邦分別于 1961 年和 1964 年推出聚均苯四甲酰亞胺薄膜（Kapton）和聚均苯四甲酰亞胺模塑料 （Vespel）。1978 年日本宇部興產株式會社開發(fā)了 Upilex 系列產品。1982 年美國通用電氣公司推出 熱塑性 PI 產品 Ultem。1984 年日本鐘淵化學建立了 Apical 薄膜生產線。1994 年日本三井化學開發(fā) 了熱塑性 PI 模塑料 Aurum。此后 PI 材料不斷迭代，進入快速工業(yè)化階段。在 PSPI 方面：1971 年 Kerwin 等報道了一種基于重鉻酸鉀與聚酰胺酸溶液的負型光敏抗蝕劑體系，為后續(xù) PSPI 的研究與 發(fā)展提供了一定基礎。1973年德國西門子公司的Rubner等申請了第一件關于負型PSPI材料的專利， 1975 年，美國 GAF 公司申請了首件關于正型 PSPI 的專利。隨著各大企業(yè)對 PSPI 材料的大規(guī)模商 品開發(fā)，PSPI 材料得到快速發(fā)展。

美國、日本廠商占據(jù)高端市場，整體國產化率較低。PSPI 高端市場被美國、日本廠商主導，根據(jù)電 子發(fā)燒友網，2023 年日本東麗（Toray）、HD Microsystems、富士膠片（Fujifilm Electronic Materials） 分別占全球 PSPI 市場規(guī)模 34%、28%、15%，三家合計份額 77%。根據(jù)半導體產業(yè)研究數(shù)據(jù)，技術 難度更高的正型 PSPI 領域長期由日本東麗和 HD Microsystems 主導，其他市場份額則幾乎完全由美 日韓企業(yè)占據(jù)。根據(jù)電子發(fā)燒友網，2023 年我國 PSPI 國產化率不足 15%，未來替代空間廣闊。 日本東麗、HD Microsystems、旭化成等公司深耕聚酰亞胺材料多年，產品系列完備、性能領先。 國內波米科技、鼎龍股份等企業(yè)在先進封裝、OLED 等領域 PSPI 產品取得突破，有望對海外廠商 形成替代。