Sieben Jahre lang beenden China-Konzerne die absolute Monopolstellung von Japan und Südkorea. Der "Kleiner Riese" im Bereich hochwertiger elektronischer Pasten bringt die Sprecherechte für chinesische Unternehmen zurück | Exclusive Interview von Yingke

Autor  |  Lin Qingqing

Redakteur  |  Yuan Silai

In der mikroskopischen Welt der modernen Elektronikindustrie spielt die elektronische Paste eine äußerst wichtige, aber wenig bekannte Rolle.

Ob es sich um die Kernplatinen von Smartphones, die präzisen elektronischen Steuerungssysteme von Elektromobilen oder die Basisstationenfilter, die die 5G-Kommunikation unterstützen, geht es um die stabilen Betrieb von komplexen elektronischen Geräten in diesen Bereichen. All dies hängt von Metallpulvern ab, deren Partikelgröße weniger als 500 Nanometer beträgt. Obwohl es so winzig scheint, bestimmt es direkt die Leistungsgrenze der elektronischen Bauteile und beeinflusst sogar die Ausbeute der gesamten Fertigungslinie. Es kann als der "unsichtbare Leistungsanker" der Elektronikindustrie bezeichnet werden.

Dieses Schlüsselfunktions-Verbundmaterial, das hauptsächlich aus Metallpulver besteht und mit organischen Trägern und funktionellen Additiven in nanoskaliger Präzision gemischt wird, ist die "industrielle Blutbahn", die die Kernfunktionen der elektronischen Bauteile unterstützt - die elektronische Paste.

Nach den Daten der China Electronics Components Industry Association und internen Unternehmensdaten hat der chinesische Markt für elektronische Paste im Jahr 2024 ein Volumen von über 35 Milliarden Yuan erreicht und 60 % des globalen Marktes eingenommen. China ist bereits zum Kern des globalen Marktes für elektronische Paste geworden. Hinter der großen Marktnachfrage verbirgt sich die starke Dynamik des boomenden chinesischen Elektroniksektors. Von alltäglichen elektronischen Konsumgütern bis hin zu Bereichen wie Kommunikation, Energie und Raumfahrt, die für die nationale Strategie von Bedeutung sind, ist die elektronische Paste überall zu finden und unterstützt den Betrieb der gesamten Elektronikindustrie. Sie wird als das "unsichtbare Schlachtfeld" mit der höchsten Schwelle und der niedrigsten Lokalproduktionsrate in der Elektronikindustrie angesehen.

Dennoch fehlt chinesischen Unternehmen auf dem Hochstufenbereich der elektronischen Paste seit langem die Macht zur Mitbestimmung. Nehmen wir als Beispiel die Vielschichtkeramikkondensatoren (MLCC), die als "Reis der Elektronikindustrie" bekannt sind. Die Produktionspräzision dieser Grundbauteile ist extrem hoch - ein einzelner Kondensator muss tausende von Schichten keramischer Dielektrika und Metallpole abwechselnd übereinander drucken. Die Lokalproduktionsrate des Nickelpastas, das als Kernmaterial dient, lag vor dem Jahr 2020 bei weniger als 1 % und über 90 % waren importiert, und der Importpreis belief sich auf bis zu einer Million Yuan pro Tonne. Noch gravierender ist, dass die Lokalproduktionsrate von Hochstufenprodukten wie Halbleiterverkapselungspaste und Keramiksubstratpaste nahezu Null ist, und die Kerntechnologien und die Marktmacht liegen fest in den Händen ausländischer Unternehmen.

"Der Preis der importierten Paste ist im Allgemeinen zwei bis zehnmal höher als der der chinesischen Paste. Die unteren Unternehmen haben einfach keine Wahl", sagte Dr. Gao Jun, der Gründer von Huasheng, direkt die Kernprobleme der Branche an. "Die elektronische Paste erfordert eine extrem hohe Präzision in der Leistung. Sobald sie an ein bestimmtes Produktionsverfahren und an die Standards der Bauteile angepasst ist, kann sie auf keinen Fall durch eine minderwertige Alternative ersetzt werden. Wenn man eine Paste verwendet, die nicht den Anforderungen entspricht, führt dies entweder direkt zu einer großen Anzahl defekter Bauteile oder zu einem drastischen Rückgang der Ausbeute der gesamten Fertigungslinie. Die Kunden können sich diesen Risiko einfach nicht leisten."

Im Jahr 2016 kehrte Gao Jun mit seinem Team nach China zurück und widmete sich der Industrialisierung der elektronischen Paste. Die erste Hürde auf dem Unternehmensweg zielte jedoch direkt auf die Kernproduktionsausrüstung.

"Dies ist kein Kampf, der einfach durch das Kaufen einer Rezeptur gewonnen werden kann." Gao Jun's Team war sich der Wichtigkeit der Kerntechnologie bewusst und begann daraufhin eine dreijährige Reise zur Neukonstruktion der Kernausrüstung. Sie erhöhten nicht nur die Selbstproduktionsrate der Schlüsselausrüstung auf 100 % und brachen damit das Monopol ausländischer Ausrüstungen, sondern bauten auch in der Werkhalle das erste Lean Manufacturing Execution System (MES) in der Branche selbst auf. Durch die Echtzeitüberwachung von mehr als 150 Produktionsdatenpunkten konnten die Arbeiter vollständig nach den Anweisungen des Systems arbeiten, wodurch menschliche Fehler aus dem Prozess ausgeschlossen wurden.

Die Wirkung dieser Maßnahmen war sofort sichtbar: Die Serienproduktionsausbeute stieg von anfänglich 80 % auf 99,9 % an und erreichte fast das Spitzenniveau der weltweit führenden Unternehmen in der Branche.

Im Vergleich zu den Durchbrüchen bei der Ausrüstung und der Rezeptur hängt die Anpassung des Verfahrens noch direkter davon ab, ob das Produkt in die Praxis umgesetzt werden kann. Bei der Herstellung von MLCC müssen tausende von Schichten abwechselnd gedruckt werden. Selbst die geringste Schwankung der Nickelpaste kann dazu führen, dass eine ganze Charge von Bauteilen als Ausschuss verworfen werden muss. Die Fehlertoleranz ist nahezu Null.

Im Jahr 2019, als das Nickelpastaprodukt von Huasheng in die Prüfungsphase eines führenden chinesischen Unternehmens eingetreten war, stand es vor den fast skrupellosen Zulassungsstandards der Branche: Bei 1.000 Zyklustests bei extremen Temperaturen zwischen -55 °C und 150 °C und 1.000 Stunden Lebensdauertests unter Hochtemperatur- und Hochdruckbedingungen musste die Kapazitätsänderung innerhalb eines sehr engen Bereichs bleiben.

Um diese Hürde zu überwinden, verbrachte das Team drei Monate in der Fabrik des Kunden, um die Verfahrensparameter wiederholt einzustellen. Schließlich wurde die Kapazitätsänderungsrate auf den geforderten Standard gebracht, das Produkt bestand die Prüfung erfolgreich und Huasheng erhielt 2023 die erste Massenbestellung von einem führenden chinesischen MLCC-Unternehmen.

Dies markiert den ersten Durchbruch bei der chinesischen Substitution von hochwertigen elektronischen Pasten. Es bricht das Monopol ausländischer Unternehmen in diesem Bereich, das jahrzehntelang bestanden hat, und wird zu einem weiteren Meilenstein in der Entwicklung der chinesischen elektronischen Materialien.

Bis 2023 hat seine Nickelpaste die Automobilnormzertifizierung bestanden und Huasheng ist das erste chinesische Unternehmen, das sich in die Automobilzulieferkette eingeschlichen hat.

"Die Serienproduktionskonsistenz der elektronischen Paste ist die Lebenslinie eines Unternehmens, es gibt keinen Kompromissraum", betont Gao Jun. "Man muss bedenken, dass ein Kilogramm Paste Tausende von MLCCs produzieren kann. Selbst wenn die Ausbeute 99 % erreicht, was nur 1 Prozentpunkt weniger als 100 % ist, bedeutet dies in der realen Produktionskapazität, dass täglich Tausende von fehlerhaften Produkten auf den Endmarkt gelangen - für die Elektronikfertigung, die auf Nullfehler abzielt, ist dies ein absolut unannehmbares Risiko."

Die plötzlich auftretende Pandemie im Jahr 2020 wurde versehentlich zum entscheidenden Wendepunkt für den Ausbruch der chinesischen elektronischen Paste. Mit dem Bruch der internationalen Logistikketten war der Lagerbestand der importabhängigen elektronischen Paste bald aufgebraucht. Die unteren Unternehmen standen vor der Krise, dass "die Lieferunterbrechung die Produktion einstellen würde". Der ursprünglich langsam voranschreitende Prozess der chinesischen Substitution von elektronischer Paste wurde vollständig auf die "Beschleunigungstaste" gedrückt.

Nachdem die Huasheng-Nickelpaste mit nur der Hälfte des Preises der importierten Produkte in die Lieferkette der führenden chinesischen Hersteller von elektronischen Bauteilen eingedrungen war, starteten die importierenden Hersteller dringend eine Preissenkung als Gegenmaßnahme - sie senkten den ursprünglichen Preis direkt auf das gleiche Niveau wie die Huasheng-Produkte. Trotzdem konnte sie die Marktanforderungen von Huasheng nicht aufhalten. Im Jahr 2023 hat die Auslieferung von Huasheng's MLCC-Nickelpaste erstmals 100 Tonnen überschritten und der Jahresumsatz hat einen durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von über 150 % erreicht.

Seitdem hat der Effekt der chinesischen Substitution von Huasheng sich auf weitere Hochstufenbereiche ausgebreitet: Im Bereich der Hochfrequenzkommunikation hat die von ihm entwickelte Silberpaste für keramische Dielektrikumsfilter erfolgreich in die Lieferkette eines Weltkonzerns aus den Fortune Global 500 eingedrungen und das Monopol ausländischer Materialien gebrochen; im Halbleiterbereich hat die nanosinternde Silberpaste die Niedertemperaturverkapselungsprüfung bestanden und hat offiziell den Angriff auf den Markt für hochwertige Halbleitermaterialien begonnen.

Heute ist Huasheng als nationales "kleines Riese"-Unternehmen mit hoher Spezialisierung und Präzision im Sektor der Elektronikindustrie führend. Das Unternehmen führt mit einem Umsatzwachstum von über 150 % pro Jahr die Branche an und belegt in Kernsegmenten wie der Nickelpaste für MLCC-Walzdruck den ersten Platz im chinesischen Markt. Es ist der bevorzugte Lieferant für chinesische führende Elektronikunternehmen.

In diesem Interview werden wir uns mit der Geschichte befassen, wie ein chinesisches Materialunternehmen in sieben Jahren die Herstellung von nanoskaliger elektronischer Paste bewältigt hat, und wie es die Verteidigungslinie der chinesischen Substitution halten kann, wenn ausländische Riesenunternehmen mit Preissenkungen reagieren.

Im Folgenden finden Sie die Transkription des Interviews, bearbeitet von Yingke:

Yingke: Damals war der Anteil der importierten elektronischen Paste in China über 90 %. Dies war eine Chance, aber auch ein hartnäckiges Problem. Was war Ihre Zuversicht, als Sie sich für diese Aufgabe entschieden haben?

Gao Jun: Erstens verfügt unser Team über Weltklasse-Technologien und hat jahrelange technologische Erfahrungen gesammelt. Wir haben ein klares Verständnis der technologischen Ebenen der Branche und der zukünftigen Entwicklungsrichtung. Als Unternehmen müssen wir nicht nur die gegenwärtigen Probleme lösen, sondern auch Technologien für die Zukunft vorhalten, sonst ist es schwer, nachhaltig zu wachsen. Darüber hinaus waren wir unzufrieden mit der chinesischen Marktlage - warum sollten wir in diesem Bereich seit langem auf Importe angewiesen sein? Diese "Enttäuschung" war auch einer unserer Antriebskräfte.

Yingke: Der Markt ist groß. Warum war man in der Vergangenheit so lange auf Importe angewiesen?

Gao Jun: Die Schwelle in dieser Branche ist sehr hoch. Obwohl es einfach scheint, können nur Spitzenunternehmen überleben, kleine Unternehmen haben es schwer. Damals war der internationale Markt von Europa, den USA, Japan und Südkorea aufgeteilt, und es war schwierig, dass chinesische Unternehmen sich hineinschieben konnten. Die Prüfphase für Produkte dauert zwei bis drei Jahre, und es braucht vier bis fünf Jahre von der Gründung bis zur erfolgreichen Prüfung. In dieser Zeit müssen kontinuierliche Investitionen getätigt werden, man muss die Einsamkeit ertragen und das Risiko eines Scheiterns tragen. Aus kurzfristiger Investitionsicht ist dies keine attraktive Richtung, eher ein Bereich, der von der Regierung vorangetrieben werden sollte. Hochschulen und Forschungseinrichtungen konzentrieren sich eher auf die technische Validierung als auf die Industrialisierung, was dazu führt, dass das Gebiet der hochwertigen elektronischen Paste in China seit langem leer ist. Wir sind ein Beispiel für einen eher unwahrscheinlichen Erfolg.

Yingke: Warum haben andere Unternehmen, die versucht haben, elektronische Paste herzustellen, nicht erfolgreich sein können?

Gao Jun: Viele Unternehmen haben es vorzeitig aufgegeben, weil ihnen die Ausdauer und der Wille für kontinuierliche Investitionen fehlte. Die Entwicklung und Prüfung von elektronischer Paste dauert lange und erfordert kontinuierliche finanzielle und technische Unterstützung. Wir konnten es durchhalten, einerseits aufgrund der technologischen Erfahrungen unseres Teams und andererseits aufgrund unseres festen Vertrauens in den Markt. Jetzt beginnt auch der Staat, diesen Bereich zu beachten, in Zukunft werden es mehr Chancen geben.

Yingke: Was ist am schwierigsten bei der Zertifizierung von Automobilnormprodukten?

Gao Jun: Die Zuverlässigkeitszertifizierung. Unsere Produkte müssen bei den Kunden zwei bis drei Jahre lang in extremen Umgebungen getestet werden und dann nochmals bei den Endverbrauchern geprüft werden. Die Prüfung dauert lang und ist teuer, nur wenige Unternehmen können es sich leisten, bis zum Ende durchzuhalten. Aber wir haben es geschafft, der Wert dieser Zertifizierung ist sehr hoch. Dieser Bereich scheint auf den ersten Blick ein unerschlossener Markt zu sein, aber tatsächlich können nur wenige Unternehmen mitmachen. Wir haben Glück und Leistung.

Yingke: Wie gehen Sie mit der "Rezepturkopie" von billigen Herstellern um?

Gao Jun: Die Rezeptur ist nur die Grundlage, das Wichtigste sind das Verfahren und die Serienproduktionsfähigkeit. Was die Kunden am meisten befürchten, ist, dass die Probeexemplare in Ordnung sind, aber bei der Serienproduktion Probleme auftreten. Das Hauptproblem der meisten chinesischen Unternehmen ist die schlechte Produktkonsistenz. Wir legen Wert auf die Serienproduktionsstabilität, um unser Image nicht zu beschädigen. Beispielsweise haben wir bereits 2018 2 Millionen Yuan in die Entwicklung des ersten MES-Systems in der chinesischen Branche für elektronische Paste investiert. Dieses System wird häufig in der Halbleiterindustrie verwendet, aber in der Pastebranche war es bisher nicht vorhanden. Wir fordern eine Datenrückverfolgbarkeit von über fünf Jahren, die Mitarbeiter müssen nur nach den Anweisungen des Systems arbeiten und können sich nicht auf ihre Erfahrungen verlassen. Das System führt die Bedienungsschritte Schritt für Schritt durch und vermeidet Fehler.

Yingke: Wie konkurrieren Sie mit internationalen Riesenunternehmen?

Gao Jun: Internationale Riesenunternehmen sind gegenüber dem chinesischen Markt eher arrogant, ihre technische Service ist schlecht und sie verlassen sich hauptsächlich auf Vertriebsvertreter. Wir können hingegen lokale Unterstützung und schnelle Reaktionen bieten. Darüber hinaus neigen importierte Pasten während des Transports und der Zollabfertigung dazu, abzulaufen, was die Kunden sehr unflexibel macht. Die lokale Lieferung kann nicht nur die Kosten senken, sondern auch die Stabilität der Lieferkette verbessern.

Yingke: Warum haben Sie sich entschieden, mit dem schwierigsten Produkt (Nickelpaste für MLCC) zu beginnen?

Gao Jun: Wenn man anfänglich mit herkömmlichen Produkten beginnt, wird man schnell vom Markt eliminiert. Wir mussten die Pläne der internationalen Riesenunternehmen umgehen, und der Hochstufenmarkt ist ihr schwächstes Glied. Darüber hinaus braucht das Land einen Durchbruch bei den "Halsabschneide"-Technologien, nicht eine Wiederholung der billigen Konkurrenz. Unsere Konkurrenten befinden sich hauptsächlich in Japan, Südkorea, Europa und den USA. Sie haben sich durch ihre Vorlaufzeit und die enge Bindung an die Kunden den Markt erobert. Aber ihre Service und Unterstützung für China sind unzureichend, was uns eine Chance gibt.

Yingke: Die Gewinnspanne der elektronischen Paste ist sehr hoch. Warum investieren Sie trotzdem Ressourcen in die Herstellung von Photovoltaikpaste?

Gao Jun: Der Photovoltaikmarkt hat ein enormes Potenzial. Obwohl die Gewinnspanne niedriger ist, ist die technologische Schwelle etwas niedriger. Wir haben uns in den Photovoltaikmarkt eingegraben, um uns für die zukünftige Technologiestrategie zu positionieren, beispielsweise in den Bereichen der Perowskit- und Billigmetallelektroden. Wenn man nicht frühzeitig eintritt, verpasst man die Chance auf die nächste Generation von Technologien. Darüber hinaus ist der Photovoltaikmarkt