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芯粒概念爆火对石英砂行业有什么影响
来源:www.sxrskcp.com 发布时间:2022-08-30

“芯粒”是什么,如果对芯片产业链熟悉的朋友肯定知道,设计、制造、封装与测试是半导体的四大环节。芯粒(Chiplet)也叫做小芯片,是一种先进的封装技术,将原有的系统单芯片打散成多个独立的芯粒,再将多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起,形成系统芯片。它的杀手锏就在于成本低、灵活性更高、提高产品良率的特点,它也成了延续摩尔定律的新法宝。


理论美好,也被英特尔、台积电、英伟达等国际巨头积极实践,也有不少行业内人士喊出,这是实现半导体弯道超车的另一个机会,就像N多年前新能源汽车可能来临的时候,我们喊出的口号。


当前,国内发展先进制程严重受限的状态下,发展先进封装成为另一个发展逻辑,像华为的鲲鹏920就推出了相关的产品,毕竟华为海思半导体是最早研究Chiplet技术的公司之一,早期还和台积电有过合作。此外,芯原股份(688521)也是国内首批推出商用芯粒的玩家,是国内领先的芯片IP公司。



已经有研究机构提出预测,未来十年芯粒的市场规模将增长近10倍,十年十倍,上一次听到还是在新能源领域。


除此之外,因为众所周知的原因,天然砂禁止对宝岛出口。消息一出,市场立马给予回应,宝岛的这个产品价格出现了大幅上涨(上涨了三倍还多),出现了有价无市的局面。虽然据去年的统计数据,该省进口砂石的比例较低,仅有567.4万吨(占比不到8%),但是市场的恐慌有时候就是基于非理性的分析。


言归正传。你可能要问这究竟是什么东西呢?其实,它在自然条件的作用下(比如岩石风化或海水冲刷),形成的岩石颗粒,主要包括了河沙、海沙和石英砂。





河沙和海沙相对比较普通,主要应用建筑、工程建设、耐火材料等领域。某省进口主要也是以河沙、海沙为主。石英砂则是制作芯片晶圆和光伏玻璃的重要原材料,而且必须是高纯的石英砂(二氧化硅含量超过99.9%),这说明需要对原矿石进行提炼。


这么看来,禁止出口可能对某省建筑行业有一些影响,半导体行业影响十分有限,针对半导体的炒作真的是空穴来风。




今天我们就继续向聚焦半导体行业,向其上游石英砂行业看去,看看这里是否蕴藏着宝藏。


一、提纯工艺成了护城河


说到石英砂,就不得不提到源头的石英矿。从全球的已经探明的高纯石英矿中可以看出,高纯石英矿的储量、品质分布很不均匀,只有美国的斯普鲁斯派恩是唯一一个储量超过1000万吨的矿床。除此之外,尤尼明公司基本垄断了超纯石英砂的生产和销售。




高纯石英矿分布


原矿不能拿来就直接用对吧。提纯工艺就显得格外重要。目前可行的方法主要有矿物提纯法和化学合成法,前者因为成本更低而成为主流。提纯的难点主要在于对不同品位的矿进行提纯剔除杂质,得到最终性能达标的石英砂。


相对来说,海外巨头在研发、检测和检测设备的制造等全流程方面占据优势。国内的石英矿源矿体规模小、矿石品质不稳定,这对国内矿石的提纯技术和工艺提出了更高的要求。所以按照官方统计,仅硅砂及石英砂这个类别,上半年进口金额就接近7亿元。



开个玩笑说,如果对方真想要卡脖子,甚至可以从砂子入手。


二、需求是值得想象的


开篇也说到了,石英砂尤其是高纯的石英砂主要用在光伏、半导体、高端光电源等领域,其中半导体当仁不让占据了大头(65%左右),每年消费量大约有80万吨。


但要说最大的增量空间,那可能就要数光伏了。高纯石英砂在光伏领域的应用为制造石英坩埚,电弧法是主流的制备技术。据主流机构预测,未来三年,光伏行业对高纯石英砂的需求量将持续增长,2025年将突破12万吨,增长率超过25%。




而石英砂在半导体行业的重要性更是不言而喻。国内仍是半导体行业的最大市场,从近二十年半导体行业消耗石英砂的情况看,呈现较为明显的周期性。目前来看,笔者判断石英砂正在新一轮周期的上升期,所以还是值得期待的。



三、能打的不多


刚才也讲到了,从全球石英矿的供给来看,高纯矿全球一共也就十多处,属于垄断性资源。而像尤尼明、挪威的TQC也基本垄断了石英砂的供应,国内的石英砂需求主要依赖进口,每年进口量占全球进口量的70%还要多。国内石英股份(603688)除了半导体高端领域,其他领域的石英砂基本能实现自产,但国外货源长期居高不下。


想要从源头上解决疑问,一方面,积极研究化学合成高纯石英砂,这样就直接绕过了原矿石提纯这条所谓的必经之路,但是目前产量还比较小,实现弯道超车尚需假以时日。


另一方面,就是加大勘探力度,寻找高品质的、半导体用的石英砂,防止某一天卡脖子真的来临。