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陶瓷基板凭借低介电损耗与高热导率,正成为高速光模块首选封装基板材料

热点 · 2026-06-03 20:35:40

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中瓷电子 科翔股份

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方正证券指出,陶瓷基板正在凭借优异的高频特性、低介电损耗与高热导率,成为高端高速光模块封装基板的首选材料。其中氧化铝陶瓷基板成本适中,适用于400G及以下速率光模块;氮化铝陶瓷基板热导率是氧化铝的5-8倍,能满足800G/1.6T光模块的高密度散热需求。相关公司科翔股份中瓷电子等。

陶瓷封装为电子芯片提供保护的气密性封装技术,为芯片创造一个长期稳定、隔绝外界水汽和污染等工作环境,相较于成本更低的塑料封装,它性能更优但价格更高;相较于金属封装,它具有天然的绝缘优势。

陶瓷材料体系主要包括氧化铝、氮化铝、氮化硅等,其中氮化铝(AlN)凭借其远超氧化铝的导热性能已成为大功率LED、激光器、IGBT模块、高速光模块的首选;氮化硅(Si3N4)材料兼具高导热与极高的机械强度是应对剧烈热循环,如电动汽车逆变器的理想材料。

陶瓷器件在光模块中可以用于陶瓷管壳、陶瓷基板。

陶瓷管壳是光模块中用于封装光电组件的气密性外壳,为激光器、探测器等核心器件提供机械支撑、散热、气密封装和电气连接功能。

陶瓷基板凭借优异的高频特性、低介电损耗与高热导率,成为高端高速光模块的首选材料。一般而言,封装基板的材料性能直接影响信号传输质量、散热效率与机械稳定性,不同速率、不同应用场景的光模块,对基板材料有着差异化的严苛要求。

陶瓷基板凭借优异的高频特性、低介电损耗与高热导率,成为高端高速光模块的首选材料。其中氧化铝陶瓷基板成本适中,适用于400G及以下速率光模块氮化铝陶瓷基板热导率是氧化铝的5-8倍,能满足800G/1.6T光模块的高密度散热需求,但制备成本较高,工艺难度更大。

BT树脂基板兼具良好的介电性能、加工便利性与成本优势,在中低速光模块中应用广泛。通过改性处理的高性能BT树脂基板,介电损耗可降至0.002以下,能够适配部分400G光模块的信号传输要求,是兼顾性能与成本的折中选择。

玻璃基板作为新兴材料,玻璃基板具有极低的介电损耗、优异的尺寸稳定性与透明特性,适合超高速光模块的光电融合封装。其最大优势在于可实现光通路与电通路的同板集成,为1.6T及以上速率光模块提供了全新的封装解决方案,但目前仍面临加工工艺复杂、成本居高不下的问题。

陶瓷基板也可以用于PCB在英伟达新一代产品体系中,陶瓷基板的应用主要由芯片功耗大幅提升所驱动。其新一代芯片(如RubinUltra)的功耗已分别达到2850-3000W,传统的环氧树脂PCB在高温下易发生融化、翘曲,且难以保障高频信号的传输完整性。因此,当前的技术路线是在HDI(高密度互联)板中采用PCB与陶瓷基板的混压方案,而非完全替代。即在电流高、热量集中的核心区域使用陶瓷基板,在高精密电路部分仍保留PCB。据艾邦陶瓷展数据,目前,陶瓷基板对PCB的替代比例约为30%,未来随芯片功耗提升,这一比例预计将逐步增加。

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研报来源:方正证券,赵璐,S1220524010001,关注陶瓷基板 /管壳在光通信中的应用及投资机会。2026年6月2日

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