【原创【/font>中国CPO产业?大关键材料紧缺程度及卡脖子等?/h1>


来源9/span>中国粉体 山川

[导读]谁搞定这些材料,谁就掌握了CPO国产化的主动权、/div>

中国粉体网讯共封装光学(CPO)将光引擎与交换ASIC封于同一基板,是1.6T/3.2T高速光互连的必然路径。产业链上游材料的供给格局,则将决定中国CPO产业能跑多快、走多远、/p>


本文聚焦9类关键材料,从功能、供需、卡脖子点、国产替代四个维度逐一拆解,并给出紧缺程度与卡脖子等级评估、/p>


1、高纯金属(???铌)


?)关键作用:高纯铟是制备磷化铟(InP)衬底的核心原料;高纯锑用于制造高速APD雪崩光电探测器及高性能热电制冷材料;高纯镓是化合物半导体(如GaAs)的基础原料;高纯铌则是制备薄膜铌酸锂(TFLN)晶体的核心金属源。这四种金属构成了CPO光芯片与调制器的物理底层,其纯度直接影响器件的良率与传输速率,是光通信产业链最上游的战略性物资、/p>


?)供需情况9/strong>中国铟储量占全球72.7%,但6N高纯铟提纯工艺海外把控,2026年光通信领域铟缺口约50吨,需求年增?0%;全球镓年总产量不?00吨,2026年缺?00吨;高端光学级铌粉供给收缩、/p>


?)卡脖子点:资源端中国占优,?N高纯铟提纯、高端四氯化锗、光学级铌粉加工工艺仍由海外把控、/p>


?)国产替代进展:云南锗业、锡业股份、有研新材突破高纯铟;洛阳钼业、东方钽业、天通股份布局高纯铌、/p>


  • 卡脖子等级:★★★★★ 

  • 紧缺程度:★★★★★


2、高纯红磶/span>


?)关键作用:6N/7N电子级高纯红磷是磷化铟单晶生长的必需原料,其纯度直接决定了InP衬底的晶体质量、位错密度及电学性能,进而影响EML激光器的高速调制能力与可靠性,是光芯片制造中无法绕过的关键耗材、/p>



图片来源:威顿晶磶/p>


?)供需情况9/strong>日本化学工业、日本RASA工业两大巨头占据全球80%以上的高端高纯红磷市场份额,2026年起对国内实施配额式限供,高端国产化率低?%,进口依赖超90%、/p>


?)卡脖子点:从工业黄磷提纯到7N级需将金属杂质压缩至十亿分之一级别,叠加危化品审批、客户认?quot;三重?quot;、/p>


?)国产替代进展:兴发集团6N电子红磷占国内七成以上份额,7N进入头部客户送样;威顿晶磷是可量?N并通过SEMI认证的企业;澄星股份9N黄磷产能稳固、/p>


  • 卡脖子等级:★★★★★ 

  • 紧缺程度:★★★★★


3、磷化铟(InP)衬应/span>


?)关键作用:磷化铟是目前1.6T/3.2T高速光模块中EML(电吸收调制激光器)和CW光源的唯一成熟商用衬底。它可以给激光器(LD)、探测器(PD)、调制器、放大器等光电器件提供一个高质量的工作平台。即便是CPO/硅光技术,也必须依赖磷化铟制外置CW激光器作为光源、/p>



图片来源:先导科技


?)供需情况?026年全球InP衬底需?60-300万片,有效产能仅75万片,缺口超70%?英寸衬底价格?025年初800美元/片涨?300-2500美元/片,6英寸?400美元涨至5000美元、/p>



磷化铟衬底价栻/p>


?)卡脖子点:住友、AXT、JX金属三家垄断全球90%以上高端产能,国?英寸衬底国产化率不足5%,上游高纯铟、高纯红磷以及长晶炉、MOCVD设备依赖进口,扩产周?8-36个月、/p>


?)国产替代进展:云南锗业是磷化铟龙头?026年启动年?0万片扩产,先导科技、有研新材、三安光电等企业也在加速布局、/p>


  • 卡脖子等级:★★★★★ 

  • 紧缺程度:★★★★★


4、薄膜铌酸锂(TFLN(/span>


?)关键作用:薄膜铌酸锂是下一?.6T/3.2T CPO超高速电光调制器的核心基材,被誉?quot;光学?quot;。相比磷化铟和硅基调制器,TFLN兼具大带宽、低损耗、高稳定性及强抗干扰能力,是解决CPO高算力下数据吞吐瓶颈的关键材料、/p>


铌酸锂单晶薄膜,来源:济南晶止/p>


?)供需情况9/strong>2026年全?英寸TFLN晶圆需求超50万片,有效供给约30万片,缺口超40%?英寸晶圆单片售价?0-30万元,半年涨?50%、/p>


?)卡脖子点:8英寸高均匀薄膜晶圆95%产能被日本NTT、富士通垄断,国内自给率不?%,生产晶圆的高能离子注入机、高精度极化系统仍高度依赖进口,整体高端设备国产化率?5%-30%、/p>


?)国产替代进展:天通股?英寸铌酸锂晶体量产,国内高端晶圆市占?0%;济南晶正做薄膜晶圆;光库科技是国内唯一实现TFLN调制器批量出货的企业,全球份?026年达25%、/p>


  • 卡脖子等级:★★★★☄/p>

  • 紧缺程度:★★★★☆


5、高端SOI(绝缘体上硅)晶圅/span>


?)关键作用:高端SOI是硅光PIC(光子集成电路)的核心载体,采用"顶层单晶?二氧化硅埋氧层(BOX?底层硅衬?quot;的三明治结构。它是实现大规模硅光集成、降低芯片功耗与成本的刚需地基,也是英特尔、台积电等巨头布局CPO技术的标准工艺平台、/p>


?)供需情况9/strong>法国Soitec垄断全球SOI市场?0%-90%份额?026年全?00mm高端SOI供需缺口?0%,适配AI高速光模块的高端定制产品订单已排至2027年,行业缺货格局长期固化、/p>


?)卡脖子点:Smart Cut键合减薄专利由Soitec掌控,国?2英寸SOI自给率不?%、/p>


?)国产替代进展:沪硅产业(子公司新傲科技)是国内唯一实现300mm SOI量产的企业,年产?6万片、/p>


  • 卡脖子等级:★★★★☄/p>

  • 紧缺程度:★★★★☆


6、玻璃基板(TGV(/span>


?)关键作用:玻璃基板是CPO光电共封装的新一代核心承载材料。TGV(玻璃通孔)技术允许在玻璃内部形成垂直互连通路,使其能够同时承载光波导、光电芯片及高密度布线,是实现CPO"光电同基"、提升良率与可靠性的关键材料、/p>


?)供需情况9/strong>2026年全球TGV基板需求约120万片,有效量产产能仅40-50万片,高端供需缺口?0%、/p>


?)卡脖子点:康宁、AGC、NEG三家CR3?6%,高端TGV基板接近100%垄断,国内整体高端自给率不足10%、/p>


?)国产替代进展:沃格光电TGV工艺成熟,凯盛科技、戈碧迦、厦门云天、成都奕成等卡位中、/p>


  • 卡脖子等级:★★★★★/p>

  • 紧缺程度:★★★★☆


7、氮化铝/氮化硅陶瓷基松/span>


?)关键作用:这两类陶瓷基板是CPO一体化共封装的散热与结构载体。CPO一体化共封装的散热与结构载体。氮化铝导热?70-230W/m·K;氮化硅抗弯强度是AlN?.4倍,CTE与硅高度匹配、/p>


?)供需情况9/strong>当前处于加速渗透阶段,高端陶瓷基板产品主要由京瓷、丸和、日本精密陶瓷等日企供应、/p>


?)卡脖子点:高端氮化铝粉体由日本德山、日本东洋铝业垄断;高端氮化硅粉体由日本宇部兴产、日本电气化学垄断;国内粉体到瓷片的完整链路直通率仍偏低、/p>


?)国产替代进展:氮化?氮化硅粉体方面,出现了宁夏艾森达、厦门钜瓷、青岛瓷兴等等一批实力企业。陶瓷基板方面,中国陶瓷基板企业众多,其中中瓷电子、国瓷材料、富乐德、博敏电子多家陶瓷基板企业被报道在光模块和CPO赛道有所行动、/p>


  • 卡脖子等级:★★★☆★/p>

  • 紧缺程度:★★★☆☆


8、液冷工?/span>


?)关键作用:CPO光引擎功耗密度提升至每通道2-3W?.6T光模块必须纳入液冷回路,氟化液是核心冷却介质、/p>


?)供需情况9/strong>3M?025年底全面停止PFAS类氟化液生产,其在全球高端电子氟化液市场占据?0%份额?M退场后全球高端氟化液出?0%-40%供给缺口、/p>


?)卡脖子点:3M、索尔维长期垄断电子级氟化液,国产普通液冷级氟化液已大批量供货,但国产高纯产品纯度与稳定性需提升、/p>


?)国产替代进展:巨化股份巨芯冷却液一?000吨已投产,二?000吨推进;新宙邦、永和股份、中化蓝天等企业均有布局,整体国产化率逐步提升、/p>


  • 卡脖子等级:★★☆☆★/p>

  • 紧缺程度:★★☆☆☆


9、PCB基板


?)关键作用:CPO配套的PCB基板不再是普通的覆铜板,而是需要具备超低损耗、高多层数及精细线路加工的特种基材,是保障CPO系统电气性能与机械支撑的基础物理平台、/p>


?)供需情况9/strong>2026?月M9级超低损耗覆铜板现货库存基本耗尽,全球高端算力专用CCL供需缺口稳定?5%左右。建滔积层板年内六轮提价,FR-4覆铜板涨幅超270%、/p>


?)卡脖子点:高端HVLP铜箔、高频辅材国产化不足、/p>


?)国产替代进展:国内参与企业主要有生益科技、南亚新材等,国内企业在M9级材料认证加速、/p>


  • 卡脖子等级:★★☆☆☆ 

  • 紧缺程度:★★★☆☆


总结


综合以上分析,中国CPO产业关键材料的卡脖子格局可归纳为三个梯队9/p>


第一梯队(极度紧?极高卡脖子):高纯红磷、磷化铟衬底、高纯铟/??铌,其中高纯红磷和InP衬底的紧缺程度最为严峻;


第二梯队(重度紧?高卡脖子):薄膜铌酸锂、高端SOI、玻璃基板(TGV)。这三类是CPO迈向1.6T/3.2T的技术刚需:/p>


第三梯队(中度紧?国产替代加速):氮化硅/氮化铝陶瓷基板、液冷工质、高端PCB基材。这三类材料的紧缺更多体现在"高端品类"而非总量,国产替代进度较快,是CPO材料中卡脖子风险相对可控的环节、/p>


中国CPO产业?quot;命门"不在设备、不在设计,而在"高纯原料→特种衬底→高端晶圆"这一上游材料链条。未?-5年,谁能在这条链上完成从"样品验证"?quot;批量交付"的跨越,谁就掌握了CPO国产化的主动权。随着国产替代空间?200亿元的市场窗口开启,材料端的突围战役已经打响、/p>


参考来源:

21世纪经济报道、粉体网、新浪财经?1ic电子网、同花顺/财闻、全球产业视界、金瑞鑫PCB、PCB联盟罐/p>


(中国粉体网/山川(/p>

注:图片非商业用途,存在侵权告知刟/p>


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作者:山川

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