摘要 塑料、玻璃、金屬,手機外殼在歷經幾代材料的變化后,終于迎來了溫潤如玉、無信號屏蔽的陶瓷材料的“天下”。▼采用陶瓷手機背板的手機
塑料、玻璃、金屬,手機外殼在歷經幾代材料的變化后,終于迎來了溫潤如玉、無信號屏蔽的陶瓷材料的“天下”。▼采用陶瓷手機背板的手機



消費電子行業(yè)的陶瓷材料
簡介
先進陶瓷,是相對于傳統(tǒng)陶瓷的概念,主要指以高純度、超精細的人工合成無機物作為原材料、具有能精確控制的化學組成、采用新型制備技術制成的具有優(yōu)異特性的材料。

傳統(tǒng)陶瓷與先進陶瓷對比
先進陶瓷,主要包括結構陶瓷和功能陶瓷兩大類,前者更強調材料的力學性能,后者更強調材料的電、磁、熱、光學性能。
現在用于智能手機、消費電子以及可穿戴設備的陶瓷材料是屬于功能陶瓷的氧化鋯陶瓷。
優(yōu)勢
手機大屏化、輕薄化趨勢對結構件材料提出了新的要求:更加堅硬耐磨、輕便、不屏蔽信號、散熱性好、手感好。在目前主流的手機后蓋材料中,只有陶瓷機殼在物理特性上完全符合這些特性。

各類機身材質對比
金屬作為現在智能手機外殼的寵兒,也有著容易屏蔽信號的缺陷。現在業(yè)內為了解決這個問題主要有三種折衷方案,雖然問題有所緩解,但是都產生了一定的問題。金屬+塑料三段式:三段式方案使手機機身缺乏整體感;
金屬+整體噴漆式:噴漆容易磨損或磕壞,一旦局部損壞非常影響整體美觀;
非金屬遮板式:非金屬遮板非常突兀,還是影響整體美感。

目前金屬機殼手機的三種主流機身方案
而陶瓷材料沒有電磁屏蔽效應的特點就很好地解決了這個問題,隨著4G網絡的不斷普及,陶瓷材料作為手機外殼的這一優(yōu)勢也越來越受到市場的重視。
金屬合金和先進陶瓷材料性能對比
應用氧化鋯陶瓷進入手機為代表的消費電子,一共有三個細分方向。
最主要的應用領域是后蓋,其次是用于指紋識別的貼片或可穿戴設備的外殼,最后是用于鎖屏和音量鍵等小型結構件。
陶瓷材料市場空間
消費電子領域
手機后蓋
據IDC預測,到2019年全球智能手機出貨量將達到19億部。

2016-2020年全球智能手機出貨量預測
以16年全球15.3億部智能手機出貨量為前提假設,若手機行業(yè)采用陶瓷外觀件的滲透率為3%,每塊后蓋均價200元,則2016年手機陶瓷后蓋的出貨量為4000萬片,市場空間將達92億。

2016-2020年手機用陶瓷后蓋出貨量預測(百萬片)

2016-2020年陶瓷手機后蓋市場空間預測(億元)

2016-2020年陶瓷手機后蓋市場空間預測(億元)
(來源:IDC)
智能手表在智能手表領域,Apple Watch 出世就采用陶瓷后蓋,這為其它廠商樹立了典范,因此,2015 年智能手表陶瓷后蓋的滲透率就達到了50%,預計到2020 年滲透率將達到85%以上。

全球智能手表用陶瓷后蓋市場預測
(來源:IDC,Gartner)指紋識別
移動支付市場的快速增長,帶動指紋識別的市場急劇擴張。

2015-2019年全球移動支付市場預測
(來源:拓墣研究所)
2012-2017年中國第三方移動支付市場交易規(guī)模
(來源:BigData-Research注:交易規(guī)模只統(tǒng)計了第三方支付企業(yè),不包含銀聯、銀行,以及翼支付/和包/聯動優(yōu)勢等運營商支付企業(yè))
同時,越來越多的智能手機開始加入指紋識別功能。


氧化鋯與藍寶石材料參數對比
(來源:中國產業(yè)信息)隨著小米4S、小米5、OPPO R9等手機對氧化鋯陶瓷指紋識別貼片的使用,相信其將快速得到應用。


封裝領域
隨著MEMS的快速發(fā)展,先進封裝市場給陶瓷封裝也帶來了機會。陶瓷封裝屬于氣密性封裝, 其封裝體的可靠性最高,導熱性能好,耐溫性能高,同時具有優(yōu)秀的電性能,可實現多層布線。

外殼/基板不同封裝材料的對比
(來源:材料人網)隨著先進封裝市場份額的擴大,陶瓷材料技術的發(fā)展,預計2019年陶瓷基底市場將從2013年的4億美元增至7億美元。
傳統(tǒng)陶瓷器件領域
陶瓷基片主要應用于制造片式電阻器領域,因此片式電阻應用領域的需求代表了整個陶瓷基片行業(yè)的需求情況。據中國電子元器件協(xié)會預測,未來5年內全球陶瓷基片行業(yè)將保持4%左右的年增長率。

2011-2017年全球電阻式市場規(guī)模與增速預測

2011-2017年全球陶瓷基片市場銷售規(guī)模與增速預測
MLCC即片式多層陶瓷電容器,在電子線路中起到振蕩、耦合、旁路和濾波等作用,是用量最大、發(fā)展最快的片式電子元件品種。通過技術進步,它對其他類型電容器的替代作用也將日趨明顯。預計增速將保持在5%-8%之間。

2010-2017年全球MLCC市場規(guī)模發(fā)展趨勢與預測
(來源:中國電子元件協(xié)會)陶瓷材料加工
在陶瓷材料加工成本中,占比最高的是原材料,其次就到后期精加工設備。

原材料與精加工成本占比最高

電子陶瓷制造流程及產業(yè)鏈
金屬CNC加工與陶瓷CNC加工存在一定的相似性,只要在加工工藝上進行改進,便可實現陶瓷后端加工。目前國內后端金屬切磨拋工藝較好的企業(yè)有藍思科技、長盈精密、勝利精密、勁勝精密和春興精工等。

以1000萬片年產能為前提假設,單位加工的效率將影響采購設備的資本開支
(來源:東方證券)陶瓷材料供應商

電子陶瓷的競爭格局