受益下游高景气及国产替代，芯碁微装：直写光刻设备龙头加速成长

科技 07-19 来源：远瞻智库

（报告出品方/分析师：国元证券凌晨）

1.直写光刻设备龙头，产品覆盖 PCB 和泛半导体领域

1.1 直写光刻设备龙头企业，产品覆盖 PCB 和泛半导体领域

直写光刻设备龙头，产品覆盖PCB和泛半导体领域。芯碁微装成立于2015年，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和生产。

公司在发展初期开发出半导体直写光刻设备，随后切入PCB制造市场，各类产品逐渐覆盖下游PCB各细分产品市场，设备功能从线路层曝光扩展至阻焊层曝光，设备销售量及销售额均实现快速增长。

随着公司技术实力的不断增强，公司在泛半导体直写光刻设备领域亦进一步取得突破。目前，公司产品功能范围涵盖微米到纳米的多领域光刻环节。2021年，公司于科创板上市。

公司在直写光刻设备领域的产品布局丰富，主要产品包括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等。

（1）PCB系列：公司提供全制程高速量产型的PCB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，是PCB制造中的关键设备之一。

（2）泛半导体系列：产品主要覆盖下游IC掩膜版制版以及IC制造、先进封装、引线框架、mini/micro LED等应用领域。

公司持续开拓下游市场，客户资源优质。公司凭借具有较强竞争力的产品及优秀的销售团队不断开拓下游市场，建立了完善的销售、技术和服务网络，在PCB及泛半导体领域内积累了丰富的客户资源。

（1）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，积累了大量全球高质量客户，实现PCB前100强全覆盖。

（2）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、显示光刻等环节，应用场景不断拓展，积累众多企业级客户和高校、科研院所领域的客户。优质的客户资源体现了公司的技术实力和品牌影响力，为公司后续业务的持续拓展奠定了坚实的基础。

1.2 核心研发团队实力强劲，发布股权激励彰显长期成长信心

公司股权结构相对集中，董事长程卓为公司实控人。董事长程卓直接持有公司30.45%的股份，为公司实际控制人。第二大股东合肥亚歌半导体科技合伙企业为公司员工持股平台，持有公司 10.43%的股份，公司股权结构较为集中。

核心技术人员从业经验丰富，在直写光刻领域有深厚的技术积累。

公司的核心技术人员方林和何少锋拥有十几年的微纳直写技术行业研发经验，CHEN DONG拥有二十多年在世界一流科学仪器和半导体设备公司的工作经历，积累近30年从事纳米仪器和精密光学测试及分析仪器的技术研发经验，技术背景深厚。研发团队实力强劲，攻克了多项直写光刻领域的核心技术。

股权激励彰显成长信心，助力员工利益与公司利益的深度绑定。

2022年公司发布股权激励计划，拟激励公司核心骨干员工206人，行权触发条件为2022-2024年公司营业收入增长率相较2021年分别不低于31.5%/70.0%/119.0%，或2022-2024年净利润增长率相较2021年分别不低于24.5%/56.0%/94.5%。

若2022-2024年公司营业收入增长率相较2021年分别不低于45%/100%/170%，或2022-2024年净利润公司先后通过定增升级租赁业务，提升实控人持股比例。

增长率相较2021年分别不低于35%/80%/135%，则可获得公司层面全部归属比例。股权激励的出台显示公司对未来业绩持续增长的信心，并有助于员工利益与公司利益的深度绑定。

1.3 公司业绩快速增长，利润率维持稳定态势

公司加大PCB、泛半导体领域的市场开拓力度，营收快速增长。2017-2021年，公司营业收入从0.22亿元稳步增长至4.92亿元，CAGR达到117.05%，营收增长迅速。

公司深挖PCB核心战略客户潜能，持续开拓泛半导体新应用领域，PCB和泛半导体业务的快速放量下，2021年公司实现营业收入为4.92亿元，同比增长58.74%。归母净利润为1.06亿元，同比增长49.44%。

2022年第一季度公司营业收入为1.04亿元，同比增长28.21%；归母净利润为0.20亿元，同比增长51.19%。

PCB业务贡献主要收入，泛半导体收入增长迅速。2021年，公司PCB系列收入4.15亿元，同比增长47.61%，营收占比为84.79%，是公司的主要收入来源。

公司成立泛半导体事业部，全力支撑泛半导体产品的研发、生产及销售，开拓先进封装、引线框架、新型显示等市场，2021年泛半导体系列收入0.56亿元，同比增长393.49%，营收增长迅速，营收占比达到11.36%。

未来泛半导体业务的营收占比提升，有望带动公司整体盈利水平的提升。

2018-2021年，公司毛利率有所下滑，主要系给予下游客户批量采购价格和成本波动所致。但公司毛利率维持在42%以上，仍处于较高水平。2021年公司毛利率和净利率分别为42.76%、21.57%，分别同比下降0.65pct、1.34pct，利润水平趋于稳定。

分产品来看，2021年，公司PCB和泛半导体业务的毛利率分别为38.70%、62.04%，未来随着毛利率更高的泛半导体业务占比的不断提升，有望带动公司整体盈利水平的提升。

公司优化费用管控，费用率呈下降趋势。

随着公司业务规模的提升以及对费用的优化管控，规模效益逐渐显现，各项费用率整体呈现下降趋势。2021年公司销售/管理/研发/财务费用率分别为6.06%/3.87%/11.48%/-0.78%，分别同比提升0.19/-1.46/0.53/-0.95pct，其中销售费用率的提升主要系公司规模扩张下，计提的售后质保金及销售人员薪资增加所致。

公司高度重视研发投入，拓宽技术护城河。

公司研发投入逐年提升，近年研发费用平均增长率达70%。2021年研发费用达到0.56亿元，同比增长66.39%，研发费用率达11.47%，在同行业可比公司中处于较高水平。

公司积极引进人才、深化校企合作，与西交大、中科大、合工大建立联合实验室，助力研发、培养人才并吸引高端人才加入公司。截至2021年末，公司研发人员152人，占比达42.11%，较期初增加100%，研发人员薪酬较去年同期增加941.4万元。持续的研发投入助力公司拓宽技术护城河，截至2021年末，公司累计获得相关知识产权120项，其中发明专利41项。

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等一系列直写光刻关键技术。

1.4 募投项目用于扩张产能及增强研发实力，助力公司长期发展

募投项目总投入4.73亿元，用于产能扩张以及研发中心建设。

（1）高端PCB激光直接成像（LDI）设备升级迭代项目：在公司现有LDI设备产品的基础上，对设备性能进行升级迭代，使其更好地满足下游客户的产品需求。项目达产后，将具有年产200台LDI产品的生产能力。

（2）晶圆级封装（WLP）直写光刻设备产业化项目：该项目将进一步丰富公司现有主营业务的产品体系，进一步拓展发行人产品在IC领域的市场空间。项目达产后，将具有年产6台WLP直写光刻设备产品的生产能力。

（3）平板显示（FPD）光刻设备研发项目：在公司现有OLED低端产线直写光刻设备的基础上，对OLED高端产线直写光刻设备进行研发，为将来公司OLED高端产线直写光刻设备的产业化、未来FPD领域的开拓打下坚实的基础。（报告来源：远瞻智库）

（4）微纳制造技术研发中心建设项目将进一步提升公司的综合研发实力。

2.下游PCB高景气带动设备需求，公司逐步实现进口替代

2.1 直接成像逐渐成为PCB曝光工艺中的主流发展技术

光刻技术可分为直接成像与传统曝光。曝光设备是PCB制造中的关键设备之一，用于PCB制造中的线路层曝光及阻焊层曝光工艺环节，主要功能是将设计的电路线路图形转移到PCB基板上。

目前，在大规模PCB制造领域，根据曝光时是否使用底片，光刻技术可主要分为直接成像与传统曝光。

直接成像（Direct Imaging）是指计算机将电路设计图形转换为机器可识别的图形数据，并由计算机控制光束调制器实现图形的实时显示，再通过光学成像系统将图形光束聚焦成像至已涂覆感光材料的基板上，完成图形的直接成像和曝光。

根据发光元件的不同，直接成像可分为激光直接成像（LDI）和紫外光直接成像（UVLED-DI）。LDI的光是由紫外激光器发出，主要应用于PCB制造中线路层的曝光工艺，UVLED-DI的光是由紫外发光二极管发出，主要应用于阻焊层的曝光工艺。

线路层曝光对曝光的线宽精细度、对位精度具有较高要求，而防焊层曝光对产能效率和线路板表面质量具有较高要求，二者在技术难度上没有高低之分，仅技术的侧重点不同。

相较于传统曝光，直接成像设备具有成本和技术优势。与传统曝光技术相比较，直接成像设备在光刻精度、对位精度、良品率、环保性、生产周期、生产成本、柔性化生产、自动化水平等技术方面均具有压倒性的优势。

2.2 PCB高端化趋势下，设备曝光精度要求提升

中高端PCB产品占比持续提升。

传统（低端）PCB产品一般指单面板和双面板，中高端PCB产品则是指多层板、HDI板、柔性板、类载板以及IC载板等。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，推动PCB产品结构不断升级。

根据Prismark的数据，预计2025年多层板、HDI板、IC载板等中高阶PCB产品的市场占比将提升至89.18%。

PCB产品的高端化趋势下，对于直接成像设备的曝光精度（最小线宽）要求逐渐提升。

单面板、双面板等传统低端PCB产品对最小线宽的要求相对较低，但多层板、HDI板与柔性板等中高端PCB产品对最小线宽有较高的要求，IC载板是近年来兴起的新型高端PCB产品，其对最小线宽具有最高的技术要求。

根据TPCA，2021年中高端PCB产品的曝光精度较2019年具有明显的提升。其中多层板最小线宽从40提升至30；HDI板最小线宽从40提升至30；柔性板最小线宽从20提升至15；IC载板最小线宽从8提升至5。

直接成像技术是中高端PCB产品制造中的主流技术方案。

直接成像设备在PCB产业化生产中能够实现的最小线宽已经达到5，而传统曝光设备能够实现的最小线宽一般约为50，无法达到中高端PCB产品大规模产业化制造中的曝光精度需求。直接成像技术已经成为中高端PCB产品制造中的主流技术方案。

PCB的高阶化发展趋势催化现有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。

随着直接成像技术的进一步发展成熟，直接成像设备的制造成本及销售价格有望进一步下降，其在单面板、双面板等低端PCB领域中有望对传统曝光设备实现替代，进一步提升市场渗透率。

2.3 PCB行业保持良好增长态势，持续拉动曝光设备需求

全球PCB行业规模持续扩容，国内PCB市场份额不断提升，产业向国内转移趋势明显。根据Prismark的数据，2020年全球PCB行业总产值约652.19亿美元，预计2025年产值将达到863.25亿美元，CAGR约5.8%。

随着全球电子信息产业从发达国家向新兴经济体不断转移，中国已逐渐成为全球最重要的PCB生产基地。

2016年至今中国PCB产值占比超过全球一半以上，2020年产值占比约53.8%。随着通信、服务器、数据存储及新能源等领域需求的持续拉动，叠加贸易争端及新冠疫情等因素，全球PCB产业往中国转移态势明显。

服务器/数据中心、汽车等行业的PCB需求强劲，带动PCB设备行业的发展。

从产品结构上看，根据Prismark的数据，服务器及数据中心、汽车电子、手机、通信板块对PCB的需求呈现高增长态势，为PCB行业提供持续增长的动力，带动PCB设备行业的发展。

下游PCB的强劲需求带动PCB设备投资增长，预计2023年我国PCB曝光设备市场规模将达到109.80亿元。

随着PCB行业的持续扩容以及PCB产业向国内的转移，我国PCB产业快速发展，同时下游汽车、服务器及数据中心等行业对PCB具有强劲的需求，国内众多PCB企业积极扩产。PCB扩产所需的投资规模较大，带来对PCB设备巨大的市场需求。

根据Uresearch的预测，2023年全球PCB曝光设备的市场规模约203.81亿元，国内市场规模约109.80亿元，占比超过50%。

2.4 公司技术实力国内领先，逐步实现进口替代

PCB直接成像设备由海外厂商主导，国内厂商逐步实现进口替代和设备出口。

PCB直接成像设备是PCB制造的关键设备之一，由于设备生产工艺复杂，技术门槛高，Orbotech、ADTEC等境外厂商占据了大部分的份额。

近年随着国家大力发展高端装备产业、全球PCB产业向中国大陆转移以及PCB产业快速的技术更迭等因素的推动，芯碁微装、天津芯硕、江苏影速等国产PCB直接成像设备已经可与国外厂商竞争，并凭借产品性能和本土服务优势，逐步实现进口替代和设备出口。

公司PCB设备的技术实力已达到国内领先水平。

公司自主研制的各类全制程高速量产型直接成像设备能够覆盖PCB的各细分产品（单面板、双面板、多层板、HDI板等等），能在替代现有PCB传统曝光设备的同时满足以IC载板为代表的高端PCB产品生产需求。PCB直接成像设备的通行评价标准是最小线宽、对位精度和产能效率等关键技术指标。

公司设备指标已经可与Orbotech、ORC、ADTEC、SCREEN等全球主要厂商进行竞争。

对比国内厂商，公司在技术研发、市场资源、快速服务、产品应用场景等方面均有明显优势，且已经被多家知名PCB制造企业采用，形成深度产业融合。

公司有望凭借优质的本土服务能力持续拓展市场。

直写光刻设备是PCB、泛半导体领域制造工艺中的核心设备之一，下游厂商对设备的质量、性能及稳定性要求较高，并对设备的调试、维保等服务要求较高。

公司拥有专业技术服务团队，分布在我国PCB、泛半导体等电子信息产业集中的华南、华东、华中、华北和台湾等区域，相比Heidelberg、Orbotech、ORC等国外厂商，公司凭借本土服务优势，能够为国内客户提供更为迅速、及时的7*24小时技术支持与服务，做到30分钟响应、国内8小时到达现场，形成了快速服务及响应的竞争优势，并有望凭借优质的服务能力持续拓展市场、提升产品市占率。（报告来源：远瞻智库）

3.泛半导体领域需求旺盛，公司持续加大开拓力度

3.1 直写光刻技术主要聚焦在细分优势市场，具有良好的发展前景

光刻技术在PCB领域及泛半导体领域均有广泛应用。在PCB领域，PCB产业化制造通常要求光刻精度为微米级；在泛半导体领域，IC产业化制造及IC掩膜版制版通常要求光刻精度为纳米级，FPD产业化制造通常要求光刻精度为微米级。

泛半导体的光刻技术根据是否使用掩膜版，分为直写光刻与掩膜光刻。

（1）掩膜光刻可分为接近/接触式光刻以及投影式光刻。

投影式光刻在最小线宽、对位精度、产能等核心指标方面能够满足各种不同制程泛半导体产品大规模制造的需要，成为当前IC前道制造、IC后道封装以及FPD制造等泛半导体领域的主流光刻技术。

（2）直写光刻也称无掩膜光刻，是指计算机控制的高精度光束聚焦投影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。

直写光刻根据辐射源的不同可分为两大类：一种是光学直写光刻，如激光直写光刻；另一种是带电粒子直写光刻，如电子束直写、离子束直写等。

直写光刻具有容易修改且制作周期较短的特点，但是受限于生产效率与光刻精度等方面因素，还无法满足泛半导体产业大规模制造和高端半导体器件制造的需求。目前主要应用于掩膜版制版、IC后道封装、低世代FPD制造、低端IC前道制造等领域。

3.2 多细分领域迅速增长，共同助推光刻设备市场扩容

3.2.1 新型显示快速增长，带动光刻设备需求‍

Mini LED技术日趋成熟。近年来Mini LED技术日趋成熟，其下游应用也将持续推进，推动行业不断发展。目前，Mini LED技术应用主要分为两种：一种背光方向，主要是用于助力LCD显示升级;另一种应用是自发光方向，Mini LED自发光是小间距LED的升级，也是Micro LED的过渡。

Mini/Micro-LED等新型显示快速增长。据Arizton预测，2021-2024全球Mini LED市场规模有望从1.5亿美元增至23.2亿美元，期间每年同比增速皆高达140%以上。

2021年为Mini背光方案放量元年。苹果、三星相继推出相关产品，TV、IT应用商业化加速渗透。2021年为Mini LED TV放量元年，根据前瞻产业研究院的数据，出货量有望达300万台，预计2025年全球Mini LED背光TV产品的销量将增至1800万台，2021-2025年CAGR达56.51%。同时车载屏等领域的应用也会促进Mini-LED的放量。

厂商积极扩产带动光刻设备需求。近期Mini LED封装/模组厂商的投资金额合计228.29亿元，按照80%为设备投资，参照曝光设备占封装产线投资的6%计算，该领域带来的光刻设备需求约为10亿元。

3.2.2 先进封装复合增长迅速，光刻设备需求增加

先进封装复合增长迅速，光刻设备需求增加。随着晶圆代工制程不断缩小，摩尔定律逼近极限，先进封装是后摩尔时代的必然选择，包括倒装、晶圆级封装、扇出型封装、3D 封装、系统级封装等。

根据Yole Developpement的预测，2020-2026 年先进封装市场的年复合增速约7.9%，预计2025年市场规模将达到420亿美元，领先于传统封装市场预期2.2%的复合增速。封装厂商积极布局先进封装业务，2021年全球3D封装前七大企业的资本支出合计达119亿美元，由此带来的光刻设备需求不断增加。

直写光刻技术在先进封装领域具有良好的市场应用前景。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成功研制用于IC先进封装的激光直写光刻设备。

根据Yole Developpement的预测，激光直写光刻技术在IC先进封装领域内的应用将在未来三年内逐步成熟并占据一定的市场份额，具有良好的市场应用前景。

3.2.2 FPD 良好的市场前景将对上游制造设备形成可观的需求

平板显示器（Flat Panel Display，FPD）具有薄、轻、功耗小、辐射低、没有闪烁、有利于人体健康等优点，近年来逐渐成为显示器中的主流产品。

按显示媒质和工作原理分，FPD包括液晶显示（LCD）、等离子显示（PDP）、电致发光显示（ELD）、有机电致发光显示（OLED）、场发射显示（FED）、投影显示等。

FPD产值持续增长，OLED产值占比逐渐提升。

FPD领域正经历从LCD向OLED转变以及面板尺寸升级等技术变革，OLED以及大尺寸LCD等面板产品市场需求增长有效推动了全球FPD市场规模的持续增长。

根据Mordor Intelligence的数据，2018年全球FPD市场规模约1287.30亿美元，预计 2023年将达到1578.50亿美元，CAGR达4.05%。

未来随着AMOLED在手机、可穿戴市场上的渗透率增强，AMOLED产值占比将持续增长。据预测，全球OLED产值占比将从2018年的21.3%提升至 2022年的33.9%，而LCD产值占比将从2018年的77.7%降低至2022年的65.2%。

FPD良好的市场前景将对上游FPD制造设备形成可观的市场需求。

OLED显示面板是目前FPD制造领域的主流趋势，根据UBI Research的数据，预计2020年OLED显示面板制造设备市场规模约95.1亿美元，其中光刻设备应用于阵列工艺环节，该环节设备规模占比约36%，测算得出OLED光刻设备的市场规模约34.2亿元。

直写光刻技术在FPD低世代产线中已得到应用。

目前FPD高世代产线均采用投影式光刻技术，在保证曝光精度要求的同时实现高效的大批量生产，符合大规模FPD产业化生产的需求。但是掩膜版制版产能十分有限，生产交付周期较长，且掩膜版成本昂贵，为直写光刻技术的应用创造机遇。

直写光刻技术在高世代产线中还未有产业化的应用，但是在低世代产线中直写光刻设备能够实现最小线宽低于1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。

3.3 全球半导体设备市场需求持续提升，国产设备迎来替代契机

我国已成为全球半导体制造设备第一大市场。根据SEMI数据，2021年半导体制造设备全球销售总额将达到1026.4亿美元，同比增长44%。

分地区来看，中国已成为全球半导体制造设备第一大市场，2021年其市场规模达296.2亿美元，同比增长58%，领先于全球市场增速。

从细分产品来看，光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备是半导体核心设备，分别占比24%/20%/20%。由此测算得出，2021年全球/中国光刻机市场规模分别为246.3/71.1亿美元。

海外企业占据主导地位，国产企业逐步实现进口替代。泛半导体领域的光刻设备市场仍由海外龙头企业占据主导地位，而国内企业的技术实力逐步提升。随着全球贸易争端、新冠疫情反复的影响，加之我国大力扶持半导体产业发展，国产设备迎来进口替代良好契机。

3.4 公司半导体市场应用场景不断拓展，直写光刻技术优势凸显

公司是国内主要的泛半导体直写光刻设备供应商之一，产品主要应用于下游IC掩膜版制版以及IC制造、OLED显示面板制造过程中的直写光刻工艺环节。

1）IC制造及掩膜版制版领域，公司开发应用于IC掩模版制版的LDW-X6产品，成功在科研院所等特殊应用场景下实现了设备销售及维保服务。

2）OLED显示面板制造领域，公司成功开发国产应用于OLED显示面板低世代线的直写光刻自动线系统LDW-D1产品，光刻精度可达0.7，并且获得面板客户的产线验证。

3）公司已经成功实现晶圆级封装直写光刻设备的产业化并形成销售。

成立泛半导体事业部，持续拓展泛半导体产品线。

2021年，公司新开拓先进封装、引线框架、新型显示等市场，其中在新型显示领域，公司设备覆盖Mini LED产业链多个环节。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，公司设备可用于封装、基板制作等。

随着厂商加速对新型显示的投资，将带动光刻设备的需求，公司有望受益。

未来，公司一方面将向OLED显示面板高世代线直写光刻设备领域拓展，进一步深化在OLED显示面板领域内的产品线；另一方面将持续向大尺寸晶圆级封装等泛半导体先进封装领域拓展，进一步拓展公司半导体产品线、增强公司产品应用场景优势。

公司在泛半导体领域的直写光刻设备在国内处于先进水平。

泛半导体领域的直写光刻设备，主要采用最小线宽、套刻精度、产能效率和CD均匀度等关键技术指标作为行业内通行的评价标准。相较于国内同行业可比公司，公司直写光刻设备处于先进水平；与海外厂商相比，较瑞典Mycronic仍有差距，但已在部分关键核心指标方面超过德国Heidelberg公司，具有较强的产品竞争力。