【平安证券】紧握行业升级及国产替代趋势,泛半导体领域多点开花.pdf

2023-12-22
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一、 国内直写光刻设备龙头,产品广泛用于 PCB 和泛半导体领域

1.1 公司以微纳直写光刻技术为核心进行设备应用拓展


芯碁微装成立于 2015 年 6 月,2021 年 3 月在上交所科创板上市,总部位于安徽合肥。公司专业从事以微纳直写光刻为技 术核心的直接成像设备及直写光刻设备的研发、制造、销售以及相应的维保服务,主要产品及服务包括 PCB 直接成像设备 及自动线系统、泛半导体直写光刻设备及自动线系统及相关售后维保服务,产品功能涵盖微米到纳米的多领域光刻环节,可 适用从晶圆到玻璃基板、覆铜板、BT、ABF、陶瓷基板的各种应用场景曝光需求。直写光刻技术彼时在国内较少有人关注, 国内研发和产业化进程处于初级阶段,但技术壁垒高、前瞻性和前沿性好,行业空间广阔,提前布局使得公司成为国内最早 从事泛半导体领域直写光刻设备开发的企业之一。


1.2 PCB 设备是主力,同时泛半导体领域快速成长


公司深耕泛半导体直写光刻设备与 PCB 直接成像设备,已成长为国内直写光刻设备领军企业。在PCB 领域,公司直接成像 设备市场占有率不断提升,积累了健鼎科技、深南电路、鹏鼎控股、景旺电子、TTM 集团等一系列客户,实现了 PCB 前 100 强全覆盖。同时在泛半导体领域,公司不断推出用于 IC、MEMS、生物芯片、分立功率器件等制造、IC 掩膜版制造、先进 封装、显示光刻等环节的直写光刻设备,应用场景不断拓展,积累了华天科技、维信诺、辰显光电、佛智芯、矽迈微、立德 半导体、华芯中源、泽丰半导体、亘今精密等客户。公司一方面把握客户产品高端化升级转型带来的设备更新需求,另一方 面,加强对新型显示、引线框架、新能源光伏等新兴领域内的客户开拓力度,推动直写光刻设备在上述领域内的渗透率提升。 在销售模式上,公司主要以内销且直销模式进行。同时,公司客户覆盖较广,自 2022 年就加大了海外布局,成立了大客户 部,已经开拓了日本、韩国、越南等市场通道,加速海外市场拓展,出口订单表现良好。


得益于新老业务的齐头并进,公司收入规模持续增长,2019~2022 年营业收入年均复合增速达 47.74%。2022 年公司实现 营业收入 6.52 亿元,同比增长 32.51%,归母净利润 1.37 亿元,同比增长 28.66%。2023 年前三季度,公司实现营业收入 5.24 亿元,同比增长 27.30%,归母净利润 1.18 亿元,同比增长 34.91%。


从营收结构上来看,PCB设备是核心产品,且贡献了 70%以上的毛利。公司PCB 设备销售收入稳健增长,2022 年,PCB 设备的销售收入占公司主营业务收入的 80%以上,是公司的基本盘,但近两年泛半导体设备销售收入快速增长态势尤为突 出,收入占比逐年提升,主要系 IC 载板、先进封装、功率分立器件等领域多点开花。 公司主营业务的毛利随着销售规模增长而呈现相应增长,其中,泛半导体设备毛利占比增长明显,主要系泛半导体设备销售 占比增加且泛半导体设备毛利率水平较高所致。从毛利结构上来看,2022 年,PCB 设备实现毛利 2 亿元,在主营业务毛利 中占比近 72%;泛半导体设备实现毛利 0.62 亿元,在主营业务毛利中的占比为 22%。可以看出,PCB 设备对公司毛利贡 献较大,是主要的利润来源。其中 2018 年泛半导体营收占比达 37.61%,主要系 2018 年昆山国显光电有限公司因建设研发 产线向公司购置 OLED 显示面板直写光刻设备自动线系统(LDW-D1)一套,当年的销售收入为 2,991.45 万元,销售金额 占比较重。




从基本财务指标来看,公司虽然近两年营收增速有所下滑,但利润增速较为稳健,综合毛利率维持在 40%以上,净利率维 持在 20%以上,净资产收益率也很稳定。从期间费用率结构来看,其中研发费用率在整个费用支出中占比最大,说明产品 具有一定技术密集特征,需要持续较高强度的研发。公司应收账款占比较高,净营业周期天数也高,近两年销售收现率不到 100%,且 2023 年 H1 现金流量净额为负数,说明公司下游客户的议价能力更强,或者源于公司采取的是大客户销售策略。


1.3 毛利率维持较高水平,期间费用率控制良好


公司的毛利率水平与同行设备公司相当,高于 PCB 业务占比较大的大族数控,低于半导体业务占比较大的中微公司。由于 公司期间费用控制稳定,净利率水平仅低于营收规模更大的中微公司。 具体来看,2022 年泛半导体毛利率为 65.08%,相比 2021 年提升了 3.04pct;PCB 设备毛利率为 37.90%,相比 2021 年下 降了 0.8pct,主要是 PCB 低阶市场量大,竞争较为激烈,公司为增加市场份额,牺牲了部分利润。今年 Q3 公司的毛利率 环比上半年 46%有所下滑也是出于 PCB 中低阶产品的市场竞争和客户销售策略。总之,公司的综合毛利率受到产品结构、 产品售价、运营策略、国内市场竞争情况及成本等综合因素影响。


1.4 核心团队产业背景深厚,公司技术水平国内领先


公司产品均为应用于不同场景或领域的直写光刻设备,技术路线上基础层均采用直写光刻技术。通过持续的自主研发,公司 已形成了系统集成技术、光刻紫外光学及光源技术、高精度高速实时自动对焦技术、高精度高速对准多层套刻技术、高精度 多轴高速大行程精密驱动控制技术、高可靠高稳定性及 ECC 技术、高速实时高精度图形处理技术等一系列直写光刻关键技 术。设备的研发涉及精密机械、紫外光学、计算机科学、图形图像处理、模式识别、深度学习、自动控制、高速数据处理等 多领域的跨学科综合技术,需要光机电软算各个环节相互配合,持续构建高端装备在“光”、“机”、“电”、“软”、“算”的技 术护城河。 在人才方面,公司核心技术人员产业背景深厚,核心技术团队成员具备三十多年的高端装备开发经验,深耕行业多年。作为 技术创新驱动型公司,公司通过内部培养和外部引进的方式形成了深厚的人才储备,组建了一支高素质、经验丰富的技术研 发团队,公司研发人员专业覆盖面广,涵盖光学、精密机械、图形处理、机器视觉、深度学习、测控技术与仪器等专业领域。 科学家团队具备三十年以上半导体设备开发经验,来自于蔡司、科天半导体、球半导体等国际厂商。截至 2023 年上半年, 公司研发技术团队共有 186 人,占员工总人数的 37.13%。公司通过员工持股平台、限制性股权激励等方式对员工进行激励, 凸显公司对未来成长信心充足,同时发挥了对核心员工的保障和激励作用。 公司上半年研发投入占营业收入的比例为 12.19%。在技术成果方面,持续的研发投入也为公司积累了大量技术成果,截至 2023 年上半年,公司累计获得知识产权 180 项,其中发明专利 62 项,实用新型 81 项,外观专利 5 项,软件著作权 32 项。


二、 受益 PCB 中高端化趋势,同步拓展 PCB 阻焊业务

PCB 板是承载电子元器件并连接电路的桥梁,作为电子产品之母,广泛应用于通讯电子、消费电子、计算机、汽车电子、 工业控制、医疗器械、国防及航空航天等领域。根据 Prismark 预估,2023 年全球PCB 产值为 783.67 亿美元,较 2022 年 817.41 亿美元下滑 4.13%,但 2024 年起将恢复逐年稳定增长态势,预计 2027 年达到 983.88 亿美元,2022 年~2027 年全 球 PCB 产值的预计年复合增长率达 3.8%。 近年来,中国是主要的PCB 生产基地,叠加贸易争端等因素,国内PCB 市场占有率不断提升,全球PCB 产业往中国转移 态势明显。参考 Prismark 数据,2022 年中国大陆地区 PCB 产值约 435.42亿美元,占全球的 53%,是全球PCB 产值规模 最大的区域,预计到 2027 年中国PCB 产值将达到约 511.33 亿美元,仍将全球占比超过一半,但产品方面将更侧重于高附 加值。 下游需求推动高端化迭代。PCB 产品目前主要分为单面板、双面板、多层板、HDI 板、柔性板以及封装基板等类型。随着 下游电子产品向便携、轻薄、高性能等方向发展,PCB 产业逐渐向高密度、高集成、细线路、小孔径、大容量、轻薄化的 方向发展,产品结构不断升级。汽车智能化需要大量多层板、HDI 板和柔性板;智能手机、平板电脑和可穿戴设备不断向小 型化和功能多样化发展,催生可承载更多功能模组的类载板需求;CPU、GPU、AI 和大型设备的高阶封装的需求带动封装 基板增长强劲。根据Prismark 数据,HDI 板、柔性板以及 IC 载板等中高端产品目前已经占据了PCB 市场一半以上的份额。




按照工艺流程是否使用底片,PCB 曝光技术可以分为直接成像技术和菲林曝光技术。在PCB 制造环节中,内层图像、外层 图像以及阻焊环节均需要使用 PCB 曝光设备。不同类型的产品对制造过程中的曝光精度要求不同,高端产品曝光精度要求 更高。传统曝光技术需要使用底片(银盐胶片),增加了多道制造工序,无法满足中高端 PCB 产品的精度、产能、良率等大 规模产业化制造要求。直写光刻技术作为一种无掩膜光刻技术,只需通过控制光的强度和扫描刻写路径就可以实现任意图形 的高精度刻写,相较于传统曝光设备,在曝光精度、良品率、成本、灵活性、生产效率、环保性、自动化水平等诸多方面具 有比较优势,能满足高端 PCB 产品技术需求,成为了 PCB 制造中曝光工艺的主流技术方案。 根据前瞻产业研究院援引自 Uresearch 披露的数据,中国 PCB 曝光设备行业市场规模从 2019 年的 57 亿元增长至 2022 年 98 亿元,市场复合增速达到 19.8%,前瞻产业研究院预计 2023~2027 年中国 PCB 曝光设备市场规模复合增速约 12%,在 2027 年将达到 173 亿元。


随着国内PCB 产业规模的不断增长,叠加PCB 需求高端化催生现有 PCB 曝光设备的更新换代,直接成像设备替代现有传 统曝光设备需求强劲。根据公司定增募集说明书援引自 QY Research数据,全球 PCB 市场直接成像设备产量在 2021 年为 1,148 台,销售额为约 8.13 亿美元,预计至 2023 年,全球 PCB 市场直接成像设备产量将达到 1,588 台,销售额将达到约 9.16 亿美元。伴随着 PCB 产能向中国大陆地区转移,近年来我国直接成像设备市场规模也快速增长,甚至超过全球增速。 根据 QY Research 数据,中国PCB 市场直接成像设备产量在 2021 年为 646 台,销售额为约 4.16亿美元,预计至 2023 年, 中国 PCB 市场直接成像设备产量将达到 981 台,销售额将达约 4.94 亿美元,全球占比达到 54%。


自成立以来,公司把握下游 PCB 制造业的发展趋势,先后开发了一系列PCB 直接成像设备,业务范围从单层板、多层板、 柔性板等 PCB 中低阶市场向 HDI 板、类载板、IC 载板等高阶市场不断拓展,同时提升 PCB 线路曝光和阻焊曝光领域的技 术水平,产品技术更新迭代速度加快,核心指标不断精进,在最小线宽、产能、对位精度等设备核心性能指标方面具有较高 的技术水平,并不断凭借产品稳定性、可靠性、性价比及本地化服务优势使得产品市场渗透率快速增长,PCB 中高阶产品 进展较好。 根据公司定增募集说明书援引自 QY Research 的数据测算,公司 2021 年 PCB 直接成像设备位居全球 PCB 市场直接成像 设备销售收入第三名,仅落后于 Orbotech、ORC,市场占有率不足 10%。随着国内 PCB 直接成像设备性能不断提升,生 产成本不断下降,设备性价比及本土服务优势不断凸显,直接成像设备对传统曝光设备的替代以及国产直接成像设备对进口 设备的替代进程在加速。在我国 PCB 制造业不断发展升级以及上游设备国产化需求紧迫的叠加影响下,公司的市场占有率 有望进一步提升,具有广阔的进口替代市场空间。


根据 PCB 制造步骤,曝光设备可以分为线路层用曝光设备和阻焊层用曝光设备。PCB 阻焊也称防焊,通常指 PCB 制造过 程中的绿油工艺,主要起到保护电路的作用。线路层曝光和阻焊层曝光是 PCB 制造中的不同工序,二者对核心性能指标要 求存在差异,线路层曝光对曝光的线宽精度、对位精度具有较高要求,相对而言由于阻焊制作过程需要大面积曝光,对产能 效率和线路板表面质量具有较高要求,难点在于油膜厚、感光计量比较大,设备能量要求比较高,线宽和线距没有线路曝光 要求高,但产能效率是考量设备性能的重要因素。目前,由于成本及产能效率的限制,在中低端 PCB 产品阻焊工艺中,采 用底片曝光的传统曝光技术仍具有较为广泛的应用,而高端 PCB 产品主要采用直写光刻技术。


根据公司援引自QY research数据,2020年全球PCB阻焊层曝光设备行业市场规模为25.29亿元,预计2023年将达到38.05 亿元,2020~2023 年期间 CAGR 为 14.59%。根据前瞻产业研究院的数据,中国PCB 阻焊层曝光设备市场规模从 2019 年 的 13 亿元增长至 2022 年的 22 亿元,2019~2022 年 CAGR 约 19%。


随着 PCB 产品不断高端化升级,阻焊层曝光精度要求也随之提升。此外,随着直写光刻技术的不断升级迭代,其产能效率 不断提升,设备价格不断下降,采用直写光刻设备的单位制造成本不断下降,为技术的应用推广创造了良好条件。根据前瞻 产业研究院的报告,目前绝大多数厂商如 Orbotech、ORC、芯碁微装、科视光学、大族数控、江苏影速、源卓微纳等均积 极推出阻焊层直接成像曝光设备,且从下游PCB 制造商招投标情况看,近年来 PCB 大型制造商新购入的PCB 曝光设备中 直接成像设备占比提升。根据前瞻产业研究院的数据,中国PCB 阻焊层直接成像曝光设备市场也呈现稳步扩大的态势,2022 年市场规模达到 13 亿元。 公司在 PCB 线路业务不断向高端化业务发展的同时,同步拓展PCB 阻焊业务。早在 2018 年,公司就推出了用于阻焊工艺 的 UVDI 系列产品,同时,不断提升 PCB 阻焊产品性能,阻焊产品的产能得到大幅度提升,迅速替代传统阻焊曝光机。面 向 PCB 高端阻焊市场的 NEX系列产品覆盖了阻焊线/开窗 40μm/60μm、50μm/90μm、60μm/120μm 等多个工艺技术节点, 产能达到了 300 片/小时,同时募投项目中也规划了 30/50μm 的产品以满足后期产品的进一步升级迭代需求。公司在高功率、 高能量的光源应用领域积累了丰富的经验,阻焊设备的成熟度高,符合客户的各种技术指标要求,包括效率等技术参数已达 国际先进水平。2023 年 5 月,公司 NEX60T 作为首台双台面防焊 DI 设备正式进军日本市场,与日本VTEC 达成战略合作。 目前,阻焊设备已占 PCB 业务的三成以上,成为快速增长点。


三、 泛半导体领域多点开花,直写光刻技术应用拓展不断深化

直写光刻与掩膜光刻均有各自的技术优势。在泛半导体领域,目前 IC 及 FPD 制造光刻设备主要为掩膜光刻设备,而掩膜光 刻设备不仅价格昂贵,还需要使用生产周期较长、成本昂贵的掩膜版,下游厂商无法灵活快速地更换掩膜版,不能实现柔性 化生产。此外,随着泛半导体产业制造精度的不断提升,掩膜版的生产成本呈现大幅上升趋势,对下游制造厂商形成了较大 的成本压力。 在晶圆制造前道领域,直写光刻的生产效率比掩膜光刻低,其主要应用于掩膜的制版光刻,以及小量、多样的晶圆制造,直 写光刻与掩膜光刻是相互配合、长期共存的关系。在晶圆封装领域,由于近年直写光刻技术的快速发展,直写光刻的生产效 率已可以与掩膜光刻相当,且直写光刻具备数字化、动态可编辑的优势,发展潜力大。 在泛半导体领域,公司产品应用在 IC、MEMS、生物芯片、分立功率器件等制造、IC 掩膜版制造、先进封装、显示光刻、 光伏电镀铜等环节,应用场景不断拓展。


3.1 载板:先进封装带动 ABF 载板市场增长,4μm 设备已发至客户端验证


IC 封装基板(又称 IC 载板)是先进封装采用的一种关键专用基础材料,在芯片和常规 PCB 之间起到电气导通及支撑、保 护、散热功能,被广泛应用于 BGA、FlipChip、2.5D/3D 封装等现代 IC 先进封装工艺中,是先进封装领域的关键基材。IC 载板对线路层曝光精度、稳定性要求较高,同时需满足大规模产业化生产的产能要求。 根据 SEMI 的数据,2022 年封装基板占封装材料市场的一半以上,是封装材料市场增长的主要驱动力之一。根据基材的不 同,IC 载板可以分为 BT载板和ABF载板,相较于BT载板,ABF 材质可做线路更精密、高脚数高传输的 IC,具有较高的 运算性能,主要用于 CPU、GPU、FPGA、ASIC 等高运算性能芯片。根据Prismark 的数据,2022 年全球封装基板市场规 模约 174 亿美元,2027 年有望达到 223 亿美元,CAGR 约 5.1%,是PCB 行业下属增长最快的细分领域。


全球封装基板市场主要由日本、韩国、中国台湾地区主导。根据Prismark 的数据,2020 年全球十大封装基板企业占据了超 过 80%的市场份额,其中欣兴集团、揖斐电和三星电机位居前三。根据集微咨询数据统计,2020 年中国大陆 IC 载板产值 约 14.8 亿美元,全球占比 14.5%,来自内资企业封装基板产值约 5.4 亿美元,全球占比仅为 5.3%。未来,随着新能源汽车、 5G 通讯、消费电子等终端市场需求的不断升级,将推动以 CHIPLET为代表的先进封装技术的发展,从而拉动对 IC 载板产 品的市场需求增长。 在 5G、AI、IOT、高性能计算等需求的驱动下,以 FC-BGA 为代表的先进封装技术的发展推动了 ABF 载板的需求量,据 QYResearch 报告,预计 2029 年全球ABF载板(FCBGA)市场规模将达到 93.3 亿美元,2022-2029 年的 CAGR 为 6.9%。 全球范围内ABF 载板(FCBGA)生产商主要包括欣兴电子、揖斐电、南亚电路等。据 QYResearch 报告,2022 年全球前 五大厂商占有大约 75%的市场份额。中国大陆厂商的份额较小,且仍以BT载板为主,但兴森科技、深南电路、珠海越亚等 头部公司近两年纷纷扩产,都在大力投资建厂,已经开始布局 FC-BGA。




随着 IC 载板朝着超高精细化路线发展,日益窄小的线宽/线距对图形成像精度、对位精度、以及成品率要求不断提升。根据 中国台湾电路板协会(TPCA)发布的 PCB 技术发展路线图,2023 年 IC 载板的曝光精度(最小线宽)将由 8μm 提升至 5μm。 由于传统的底片接触式曝光成像工艺在成像精度、对位精度、成品率等都难以满足其高曝光精度要求,为了迎合超精细线路 制作需求,直写光刻技术逐渐成为 IC 载板的主流曝光技术。 在 IC 载板领域,公司具有丰富的产业化成果,MAS 系列产品 MAS4、MAS6、MAS8 应用于载板曝光领域,拓展了兴森科 技、上达电子、日翔股份、浩远电子、维信电子、明阳电路、深南电路等公司。根据公司投资者关系活动表披露的信息,公 司 2022 年 IC 载板订单在二十台以上,曝光线宽精度主要集中在 6-8μm,对位精度达到±5μm,产能 72 面/h,资料处理精 度为 0.35μm,已接近或超越部分 ADTEC、SCREEN、ORC、Orbotech 等全球头部企业竞品,且 2022 年 11 月公司的载 板设备已成功销往日本市场,在最小线宽/线距、产能、最大曝光面积以及网格精度等核心指标方面,技术指标比肩国际龙 头企业。 今年公司载板订单继续保持高速增长,根据公司投资者关系活动表披露的信息,1-9 月的载板设备收入较 2022 年全年载板 营收的增速超 50%,且目前解析度达 4μm 的载板设备MAS4 已发至客户端验证,达到了海外一流竞品同等水平,打破了日 本企业在 6 微米以下技术节点领域的垄断,拥有很好的性价比。公司已储备 3-4μm 解析能力的 IC Substrate,以便满足未 来市场的技术发展需要,未来公司设备性能将进一步提升。


3.2 先进封装:在晶圆级封装中优势明显,直写光刻大有可为


“后摩尔时代”,随着集成电路工艺制程的越发先进,对技术端和成本端也均提出了巨大挑战,因此半导体头部公司突破以 往从横向工艺角度解决问题的惯性思维,转向从纵向封装角度突破,先进封装技术应运而生。先进封装技术能在不单纯依靠 芯片制程工艺实现突破的情况下,通过晶圆级封装和系统级封装,提高产品集成度和功能多样化,满足终端应用对芯片轻薄、 低功耗、高性能的需求,同时大幅降低芯片成本。因此,先进封装在高端逻辑芯片、存储器、射频芯片、图像处理芯片、触 控芯片等领域均得到了广泛应用。根据 Yole 数据,2022 年全球先进封装市场规模达 443 亿美元,预计到 2027 年达 786 亿美元,CAGR 为 12%。根据 The Insight Partners 数据,全球先进封装在集成电路封测市场中所占份额将持续增加,并在 2030 年占整个封装市场的比重超过 60%。


国内封测企业按照技术储备、产品线情况、先进封装收入占比等指标,一般可分为三个梯队:第一梯队企业已实现第三阶段 焊球阵列封装(BGA)、栅格阵列封装(LGA)、芯片级封装(CSP)稳定量产,且具备全部或部分第四阶段封装技术量产能 力(如 SiP、Bumping、FC),同时已在第五阶段晶圆级封装领域进行了技术储备或产业布局(如 TSV、Fan-Out/In),国内 独立封测第一梯队代表企业有长电科技、通富微电、华天科技等。 晶圆级封装是指在晶圆上封装芯片,而不是现将晶圆切割成单个芯片再进行封装,能够实现更大的带宽、更高的速度与可靠 性以及更低的功耗,适合移动消费电子产品、高端超级计算机、人工智能和物联网设备的芯片封装。光刻设备是晶圆级封装 工艺中的核心设备之一,在重布线、溅射凸点下金属化层、光刻凸点下金属化层、光刻新焊区窗口等环节中均发挥重要作用。


近年来,我国半导体封装测试市场规模不断扩大,但上游光刻设备市场仍主要被国外厂商占据,国产化率较低。先进封装光 刻机主要技术路径有投影式光刻及直写光刻,目前掩膜光刻技术是晶圆级封装的主流技术。全球晶圆级封装光刻设备主要市 场被美国Applied Materials、Rudolph 及日本SCREEN、ORC 等国际半导体厂家所占据,国内厂商中的上海微电子等企业 实现了晶圆级封装掩膜光刻设备的产业化并占据了一定的市场份额。近年来,针对掩膜光刻在对准的灵活性、大尺寸封装以 及自动编码等方面存在局限的情况,日本 SCREEN、USHIO 等泛半导体光刻设备厂商已经推出了适用于晶圆级封装领域产 业化应用的直写光刻设备。相较于投影光刻,直写光刻在先进封装中的优势包括灵活、无掩膜、成本低,可以解决 fan-out 技术问题,目前可以用在晶圆级封装、板级封装等领域,凭借重布线灵活、成本较低、适合大尺寸封装等优点,直写光刻技 术近年来在晶圆级封装领域逐渐兴起。


在晶圆级封装领域,公司已储备先进封装光刻技术多年,公司的WLP 系列产品可用于 8inch/12inch 集成电路先进封装领域, 包括 Flip Chip、Fan-In WLP、Fan-Out WLP 和 2.5D/3D 等先进封装形式,涉及到的工艺流程包括水平布线 Bumping 的 RDL 环节和 3D 封装环节的垂直布线 TSV 硅通孔等,实现了晶圆级封装直写光刻设备的产业化,具有较高的技术壁垒,是国内 少数从事先进封装直写光刻设备开发的供应商。公司直写光刻设备在先进封装中除了无掩膜带来的成本及操作便捷等优势, 在再布线、互联、智能纠偏等方面都很有优势,同时,应用在更高算力的大面积芯片上的曝光环节会比传统曝光设备拥有更 高的产能效率和成品率。WLP 2000 系列设备采用多光学引擎并行扫描技术,具备自动套刻、背部对准、智能纠偏、WEE/WEP 功能,在 RDL、Bumping 和 TSV 等制程工艺中优势明显。 根据公司的投资者活动关系记录表披露的信息,公司已有多台设备发至客户端,与国内多家头部客户进行工艺验证,当前合 作的客户有华天科技、盛合晶微等知名企业,设备在客户端进展顺利,目前在做量产和稳定性测试。此外,公司在 PLP 板 级封装也有布局,支持在模组、光芯片、功率器件等领域的封装。


3.3 掩膜版制版:直写光刻是主流技术,公司首发 90nm 制程节点设备


在 IC、FPD 掩膜版制版领域,直写光刻技术能够在计算机控制下按照设计好的图形直接成像,容易修改且制作周期较短, 成为目前泛半导体掩膜版制版的主流技术,可以分为激光直写及电子束直写光刻机。其中,激光直写光刻技术是指计算机控 制的高精度激光束根据设计的图形聚焦至涂覆有感光材料的基材表面上,无需掩膜,直接进行扫描曝光的精密、微细、智能 加工技术,主要应用于 FPD 制造所需的掩膜版制版及 IC 制造所需的中低端掩膜版制版领域。带电粒子直写光刻技术与激光直写光刻技术的原理相同,只是将辐射源用带电粒子束取代激光光束,能够实现更高的光刻精度,目前主要应用在高端 IC 掩膜版制版领域,但产能效率低、设备昂贵。


采用带电粒子束作为辐射源的直写光刻设备主要厂商有日本 JEOL、ELIONIX、NuFlare、ADVANTEST 以及德国 Vistec、 Raith 等;采用激光为辐射源的直写光刻设备主要厂商有瑞典 Mycronic、德国 Heidelberg 等企业,其中瑞典 Mycronic 处于 全球领先地位。国内企业中,公司在激光掩膜版制版领域的技术水平(最小线宽、产能效率等关键指标)已经能够与德国 Heidelberg 进行竞争。 公司制版领域客户类别多样,掩膜版的客户类型有晶圆厂制版部门、掩膜版制造商、科研院所等。根据公司半年报公告,半 导体掩膜版图形尺寸及精度随着半导体技术节点的演化而逐步提升,目前主流制程在 100-400nm 工艺区间。公司 130-90nm 晶圆制版光刻设备研制及产业化项目已于 2022 年上半年验收,能够实现最小线宽 350nm、CD 均匀度 10%,产能 120min/ 片,设备性能优异。2023 年,公司已完成了 90nm 技术节点制版应用的研发,根据公司的投资者活动关系记录表披露的信 息,首台满足量产 90nm 节点制版需求的掩膜板制版设备已在客户端验证。同时,90nm-65nm 制版光刻设备研制作为安徽 省重大科技专项也在研究阶段,以满足半导体掩膜版技术的更新迭代。


3.4 面板显示:新型显示前景良好,公司设备已用于 Mini-LED 封装环节


OLED 显示面板具有厚度小、可视角度大、响应时间快、低温特性好,发光效率高能耗低等诸多优点,非常符合目前电子产 品向轻、薄、功能多样化的发展方向,是目前 FPD 领域发展的主流方向。在OLED 显示面板的制造过程中,光刻设备主要 用于前段阵列工序中的曝光工艺环节,其设备性能直接影响 OLED 显示面板的显示效果,因此对光刻设备的光刻精度、产 能等核心性能指标具有较高的技术要求,需要较为长期的技术积累。 目前,OLED 显示面板产业中的主流曝光技术为掩膜光刻,全球掩膜光刻设备基本被日本 Nikon 和 Canon 两家所垄断,国 内厂商中只有上海微电子等厂商完成了设备的产业化。直写光刻技术无需掩膜版,能够有效降低 OLED 显示面板的生产成 本,并在对位灵活性等方面具有比较优势,近年来美国 Appiled Materials、日本 SCREEN、德国 Heidelberg 等国外厂商均 在进行相关领域内的产品开发与布局。根据公司招股说明书,直写光刻技术在低世代产线中能够实现最小线宽低于 1μm 的 光刻精度,可以应用在面板客户小批量、多批次产品的生产以及新产品的研发试制,但是在 OLED 高世代线直写光刻领域 尚未有国内厂商实现设备的产业化,国产化率较低,具有较高的技术壁垒。


在 OLED 显示面板制造领域,为进一步提高设备整体产能,满足面板客户的小批量、多批次生产与研发的需要,公司早在 2018 年就推出应用在 FPD 低世代产线的国产 OLED 显示面板直写光刻自动线系统(LDW-D1),光刻精度可达 0.7μm,凭 借技术及服务优势在维信诺下属企业国显光电的“有源矩阵有机发光显示器件(AMOLED)项目所需曝光机设备招标采购” 项目中中标,该套自动线系统已于 2018 年顺利出货并一次性通过客户验收,在相关产业内具有成功验证案例。 当前公司 LDW700 产品可应用于 OLED 显示面板制造过程中的光刻工艺环节,光刻精度能够实现最小线宽 0.7μm。公司在 高世代线等部分技术节点已有所突破,在研项目 6 代线平板显示曝光机(FPDG6)是工信部“工业强基”项目,拟结合公 司在 OLED 显示面板低世代线领域积累的直写光刻技术,对现有 OLED 直写光刻设备进行技术升级应用于 FPD6 代线,实 现 OLED 高世代产线直写光刻设备的产业化,目前该在研项目处于验收阶段。


此外,Mini/Micro-LED 是近年来快速发展的新型显示技术,目前产业化较为成熟的是“Mini-LED+LCD”背光技术,相较于 OLED 面板,能够在实现更轻更薄的情况下达到媲美 OLED 面板的显示效果,且在显示亮度、成本方面更具优势,因此在高 端电视、智能手机、笔记本电脑以及车载显示领域具有良好的市场前景。 Mini-LED 产业链可大致分为芯片、封装/巨量转移与打件、面板、系统(组装)、品牌五个环节,直写光刻在解决 mini/micro-LED 的芯片、基板制造及利用 RDL 再布线技术解决巨量转移问题均有较好的优势。 Mini-LED 显示面板背板上需要承载上万颗 Mini-LED 及焊盘(Pad),器件数量繁多,且线间距排布密集,从而对焊盘的公 差、外观形状、阻焊图形精度、阻焊开口尺寸及油墨外观均有较高要求。根据公司定增募集说明书,在 Mini/Micro-LED 封 装环节中,要求阻焊层曝光精度较高(50-60μm),同时需匹配高反射率的阻焊油墨使用。随着 Mini/micro-LED 领域面板尺 寸的不断增大,显示分辨率、像素要求不断提升,器件的数量不断增多,传统的底片曝光技术无法满足阻焊层曝光精度需求,行业升级换代的需求为直写光刻技术的应用渗透提供了市场机遇。


公司紧跟Mini/Micro-LED 领域的市场需求发展趋势,充分利用在 NEX系列产品及显示面板产业内现有的产业化经验及客户 积累,成功开发了面向 Mini-LED 阻焊曝光需求的白色和黑色油墨的设备机型,并以 NEX-W(白油)机型作为重点推广产品 切入客户。NEX系列产品实现了阻焊线/开窗 40μm/60μm 的曝光精度要求,能够适用于 Mini/Micro-LED 显示面板阻焊白色 和黑色油墨的使用,充分满足该领域内的开窗一致性(高达±5μm)、对位精度(±8μm)等技术要求,同时满足整板面对颜 色的一致性高要求。目前 NEX系列产品已经应用于 Mini LED 封装环节中,成功实现了满足Mini-LED 需求的 NEX-W(白 油)机型产业化。此外,公司设备也可用于 Mini/Micro-LED 的基板制作等。


3.5 光伏电镀铜:公司在直写方案和非直写方案均有技术储备,量产机型已交付


在光伏领域内,高昂银浆成本促使业内厂商持续开发“减银降本”的技术方案,与此同时 HJT和 TOP-Con 等更高效的光伏 电池技术正处于快速产业化导入阶段。由于光伏产业的大批量生产及成本敏感特性,该领域内对产能效率指标的要求较为突 出,电镀铜作为光伏去银降本重要技术,曝光设备空间广阔。直写光刻技术为光伏行业降本增效、解决高效太阳能电池产业 化痛点问题提供了一种新型的高精度低成本图形化解决方案。 在新能源光伏领域,公司在直写方案和非直写方案均有技术储备,能够根据下游光伏厂商各种技术路线的选择,提供相应的 图形化技术解决方案。公司积极推动直写光刻设备在光伏领域的产品开发及产业化验证力度,在 HJT/Topcon 电池铜电极、 XBC 太阳电池等新型太阳能电池技术领域中不断发展。截至目前,公司已实现了在实验室条件下满足 5μm 以下线宽的铜栅 线曝光需求的直写光刻设备产业化;同时提供量产线实现最小 15μm 的铜栅线直写曝光方案,产能达到 6,000 片/小时、对 位精度±10μm,不但可以满足 HJT的应用,也可满足 XBC 高效电池的高对位要求,并支持 210mm 的整片和双半片光伏电 池的制造。目前公司设备已在多家下游客户配合下游应用场景进行验证,覆盖行业内多家客户,并不断开拓更多的下游客户。


公司现有相关设备包括SDI 系列/SPE 系列,其中 SDI 系列产品为直接成像解决方案,量产机型 SDI-15H 已于 2023 年 4 月 成功发运光伏龙头企业,该设备为 2022 年 9 月公司太阳能电池光刻设备首机的升级机型,适用于高效太阳能电池光刻图形 化工艺的量产应用。SDI-15H 太阳能电池直写光刻系统采用多光学引擎并行扫描技术,具备高精度解析(15μm+),高精度 图案对位(<10μm),高速加工能力(单轨道≥6000 半片/小时)等优异性能。SPE 系列为非直写光刻技术解决方案,SPE-10H 机型已于 2023 年 6 月顺利交付海外客户端,具备产能≥8000wph(单轨),光刻解析精度优于 10μm,设备的成功交付标志 公司在光伏太阳能电池技术领域应用不断成熟并获得国内外光伏企业客户的认可。此外,公司已经储备了较为成熟的图形一 体化方案,会配合下游市场需求提供解决图形一体化方案,未来将随着电镀铜技术成熟迎来新的扩张空间。




四、 紧握多重行业机遇,定增募投扩产加技术升级

4.1 产业迁移带来扩产需求新增量,中高阶 PCB 设备具备强竞争力


公司采取的是差异化竞争策略,在 PCB 领域实行“两个替代”战略:在高端化领域推进对进口设备的替代、在中低阶领域 实现对传统曝光机的替代。目前中低阶设备市场已相对成熟,公司在不断提升该部分量产设备性能的同时持续推进降成本工 作,以性价比、可靠性、稳定性优势抢占低端市场,提升市场占有率。高端化产品下游扩产火热,增量空间大,且公司技术 优势明显,进口替代空间大。公司明年 PCB 订单可持续性依然主要来自大客户策略和海外订单的驱动,同时伴随着高密度 互联板、软板、类载板的产业升级,技术不断迭代,也会进一步加快PCB 业务的整体增速。 中国 PCB 曝光设备行业发展情况与下游PCB 制造企业扩产情况息息相关,PCB 曝光设备的市场需求主要来自下游PCB 企 业的设备投资支出,下游的扩产计划将会沿着产业链传导至上游行业,从而带动 PCB 曝光设备行业市场规模的扩张。


行业内 PCB厂商在东南亚建厂趋势加速,利好上游设备。鹏鼎控股、生益电子、四会富仕、南亚新材、奥士康、景旺电子、 沪电股份、东山精密、中京电子等 PCB 厂商纷纷公告在东南亚建厂或增资扩产,预计多数会在明年上半年或下半年建设完 成,在设备方面的需求则会在 2024 年上半年起势。海外策略作为近两年公司最重要的战略之一,公司已提前在这些地区部 署了全球化海外策略,加大东南亚地区的市场建设。目前公司产品技术、品质要求已达到全球市场竞争水平,去年设备已成 功销往日本、越南市场,今年也已有设备销往泰国、越南、日本、韩国和澳洲等区域。当前公司海外拓展速度较快,出口订 单表现良好,正在筹划设立泰国子公司,明年海外市场以泰国地区为主,同时会辐射日韩市场,公司在海外市场的增长将持 续推动收入上升,海外增量占公司明年业务份额的比例会有较大提升。


提高中高阶产品的市场占比,获得超越行业的强阿尔法属性。在今年 PCB 全行业需求放缓的背景下,公司 PCB 业务还是 实现了超越行业的稳健增长,原因除了提前部署了大客户及海外战略之外,还在于近年消费电子终端需求有所波动,但是汽 车、服务器、存储器、新能源等行业对高阶PCB 需求增加,进一步抵消了消费电子波动对 PCB 行业的影响。当前行业头部 都在提高 10 微米以下的中高阶产品的占比,公司目前也在积极布局中高阶产品。根据公司的投资者活动关系记录表披露的 信息,线路层设备里高中低阶产品订单的占比 2022 年约为 20%、40%、40%,今年的高中低阶产品占比预计会倒转,即 40%、40%、20%,未来公司会不断提高 PCB 中高阶产品的占比。


4.2 高质量客户资源积累深厚,国产替代正当时


公司持续保障核心技术的先进性。首先,根据市场需求,持续进行研发投入对产品进行更新换代,顺应高阶产品不断增加的 需求,产品升级朝着更精细的光刻精度、更高的设备产能方向发展。其次,着眼于客户需求及行业发展趋势,开发了多款设 备,针对目前市场需求较为强烈的软板、类载板、防焊、mini/micro LED、陶瓷基板等市场,面对各应用领域的差异化需求, 公司设备在各种复杂应用场景中均具有较强的竞争力。公司直写光刻设备成功销往日本、越南市场也说明当前公司产品技术、 品质要求已达到全球市场竞争水平。最后,公司加大关键技术模块的攻坚力量,内部组成多个团队进行关键技术攻关和前瞻 性技术预研;基础研发工作围绕提升平台对位精度、提升产能产速、降本增效、提升零部件国产化替代和自研攻关等方面展 开,公司自研激光器功率进一步提升。


依靠领先的技术水平、稳定的产品质量、突出的产品性能和良好的产品服务,公司自主研发的直写光刻设备得到了下游市场 的广泛认可,建立了完善的销售、技术和服务网络,积累了大量全球高质量泛半导体和 PCB 厂商客户,与其建立了长期、 稳定的合作伙伴关系,具有较高的客户粘性。优质的市场客户资源对公司的技术创新、市场占有率、品牌影响力和盈利水平 等具深远影响,为公司后续业务的持续拓展奠定了坚实的基础。 在 PCB 领域,公司直接成像设备销售收入逐年增长,市场占有率不断提升,高性能产品加持国内市场优势,助力公司积累 了大量 PCB 百强优质客户资源,包括台资企业如宏华胜、健鼎科技、相互股份、柏承科技、峻新电脑、迅嘉电子等;港资 企业如红板公司、诚亿电子等;内资企业如深南电路、景旺电子、普诺威及大连崇达、胜宏科技、罗奇泰克、富仕电子、矽 迈微、博敏电子、珠海元盛、广合科技、科翔电子、嘉捷通等。今年,公司深化了与生益电子、胜宏科技、定颖电子、沪电 股份等客户的合作,国际头部厂商鹏鼎控股订单情况良好,软板、类载板、防焊等细分市场表现优异。在泛半导体领域,公司客户覆盖度持续提升,新领域客户不断开拓,导入华天科技、辰显光电、立德半导体、沃格光电等产业化客户,在行业内 拥有较高的产品认可度。截止 2022 年末,公司直写光刻设备的总装机量超过了 900 台,具有丰富的产业化应用经验。


4.3 深化拓宽直写光刻应用领域,募投新增设备产能


公司定增募资 7.97 亿元用以深化拓展直写光刻设备产业化应用,拓宽下游市场覆盖面。在PCB 领域,公司提供全制程高速 量产型的直接成像设备,最小线宽涵盖 8μm-75μm 范围,主要应用于PCB 制造过程中的线路层及阻焊层曝光环节。在泛半 导体领域,公司提供最小线宽在 350nm-10μm 的直写光刻设备,除可用于制版,IC、功率分立器件、MEMS 等芯片的制造 外,还可以在 IC 载板、引线框架、新型显示和新能源光伏等诸多新领域中进行产业化应用。


根据公司定增募集说明书披露的信息,直写光刻设备产业应用深化拓展项目建成投产后,公司计划主要生产 PCB 阻焊层直 写光刻设备 90 台/套和新型显示、引线框架以及新能源光伏等新领域直写光刻设备 120 台/套,达产年预计实现营业收入总 额 52,952.78 万元。IC 载板、类载板直写光刻设备产业化项目建成投产后,公司计划主要生产 IC 载板直写光刻设备 30 台/ 套和类载板直写光刻设备 40 台/套,达产年预计实现营业收入总额 24,094.64 万元。如上所述,本次募投项目规划新增产能 为 280 台/套,截至 2022 年 12 月底,公司年产能约为 230 台/套,本次募投项目规划新增产能规模/现有产能规模的比例为 122%。 未来随着公司定增募投项目的落实与建成,类载板及阻焊设备的产能将大幅提升,并凭借性价比及本土服务优势,进口替代 战略持续推进,推动公司直写光刻设备产品体系的高端化升级,加速产品市场渗透率快速增长。



(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)


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