2022年芯碁微装研究报告 业绩稳健增长的头部直写设备商

1. 公司概况：业绩稳健增长的头部直写设备商

1.1 领先直写设备供应商

芯碁微装是国内领先的直写设备供应商，是国内首家光刻设备上市公司。公司成立于2015 年6月，2021年 4 月实现科创板上市，注册资本 12080 万元。公司核心技术团队成员具备三十多年的高端装备开发经验，深耕微纳直写光刻技术多年，目前公司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、其他激光直接成像设备以及上述产品的售后维保服务，产品功能涵盖微米到纳米的多领域光刻环节。成立以来，公司先后获得 “科技小巨人培育企业”、“合肥市直写光刻设备工程技术研究中心”、“国家高新技术企业”、“2018 年度中国电子电路行业百强企业”等多项荣誉。

不断拓展产品应用场景，公司成熟业务、成长业务、培养业务梯次发展。光刻技术门槛高，公司以PCB直接成像设备为切入点，开发了 TRIPOD、ACURA、RTR、UVDI、MAS 等一系列PCB直接成像设备，经过多年积累，已全面覆盖了下游 PCB 细分产品市场，是 PCB 直接成像设备领先国产供应商；在泛半导体领域，公司已开发了应用于 IC 掩膜版制版产品以及应用于 OLED 显示面板低世代线的直写光刻产品。公司持续推动实现产品的升级与应用领域拓展，在 PCB 领域，不断提升直接成像设备的核心性能指标，推动设备产品的升级迭代；在泛半导体领域，公司向 OLED 显示面板高世代线直写光刻设备以及晶圆级封装等半导体先进封装领域拓展。

1.2 经营业绩保持高增速

公司业绩保持高速增长，PCB 设备收入贡献最高。收入端，2017-2021 年，公司营业收入从0.2亿元增长至 4.9亿元，年复合增长率为 117%；就收入结构来看，PCB 直接成像设备仍为公司收入贡献主体，2019-2021年收入贡献均在 80%以上，2021 年泛半导体设备销售突破、收入同比增长 393%，收入贡献率提升至11.3%。利润端，2017 年公司产品仍在开发导入期，经营亏损，2018 年即实现扭亏，2018-2021 年归母净利润复合增速达到 83%。2022 年上半年，公司实现营业收入 2.7 亿元，同比增长 37.0%；实现归母净利润0.6亿元，同比增长 31.7%。

批量化供应毛利率有所下滑，整体稳定在 40%左右。2018 年公司实现历史高毛利率58. 8%，2019-2021年随着公司销售体量扩大、毛利率水平有所下滑，2021 年毛利率降速趋缓并稳定在40%以上（42.8%）。公司四项期间费用率逐年下滑，2021 年为 21.6%，较 2017 年（85.6%）下降约65.0 个百分点，一定程度上缓解了毛利率下滑对净利率的冲击，公司净利率水平在 20%左右。2022 年上半年，公司毛利率43.2%，净利率 22.3%。分业务来看，PCB 设备毛利率下滑明显，2021 年为 38.7%，较 2018 年53.0%下降约14.3个百分点；泛半导体设备毛利率保持高位，2021 年为 62.0%，随着公司泛半导体业务的不断拓展，公司整体毛利率水平有望得到修复。 2017-2021 年，研发费用年复合增长 63%。为持续保障核心技术的先进性，公司非常重视研发投入，2017-2021 年研发费用年复合增速达到 63%；从研发费用占比来看，随着收入增长，研发费用占营业收入比重维持在 10%以上。2021 年，公司研发费用 5648 万元，同比增加 66.4%，占营业收入比重为11.5%。公司持续在系统集成技术、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前沿领域探索，截至2021 年末，累计获得知识产权 120 项，其中发明专利 41 项，实用新型 61 项，外观专利4 项，软件著作权14 项。

1.3 激励计划业绩目标增速超 30%

公司股权结构稳定，控股股东和实际控制人为程卓女士。程卓女士直接持有公司股权30.45%，通过员工持股平台亚歌半导体、纳光刻、合光刻间接持有公司股权 2.53%，合计持有公司股权32.98%，是公司的控股股东和实际控制人。

股权激励计划健全公司长效激励机制，业绩目标 YOY 在 30%以上。2022 年4 月，公司拟实施股权激励计划，涵盖 206 名核心骨干（占公司 2021 年底员工总数 361 人的 57.06%）；首次授予价格为每股26.17元，授予数量为 87.2 万股，占公司股本总额 12,080.00 万股的 0.72%。公司以2021 年业绩为基数，制定2022-2024 年业绩目标，营业收入增长率 45%/100%/170%，（归母）净利润增长率35%/80%/135%；经过换算，2022-2024 年，公司营业收入业绩目标绝对值为 7.14 亿元/9.84 亿元/13.29 亿元，YOY为45%/38%/35%；（归母）净利润目标绝对值为 1.43 亿元/1.91 亿元/2.49 亿元，YOY 为 35%/33%/31%。

2. PCB：传统曝光设备迭代和国产化趋势

2.1 PCB 产品高端化趋势明显

PCB 是所有电子产品必备的电路载体，有“电子产品之母”之称。PCB (Printed Circuit Board)，又称为印刷电路板、印刷线路板，是电子元器件电气相互连接的载体，诞生于 20 世纪30 年代，采用电子印刷术制作，故被称为“印刷”电路板。通常以绝缘板为基材，按预定设计有选择性的加工孔和布设金属的电路图形，实现电子元器件之间的相互连接，起中续传输的作用。作为电子零件装载的基板和关键互连件，印刷电路板的制造品质不仅影响电子产品可靠性以及系统产品的整体竞争力，其发展水平可在一定程度上反映一个国家或地区电子产业的整体发展速度与技术水准。 2026 年全球 PCB 产值有望增至 1015.59 亿美元，中国已成为全球最大PCB 生产国。PCB行业终端应用涉及计算机、通讯、消费电子、汽车电子、工控自动化等，下游应用的快速发展为PCB行业提供持续增长的动力。据 Prismark 预测，2026 年全球 PCB 产值有望增长至 1015.59 亿美元，2021-2026 年复合增长率约为 4.77%；2026 年，中国 PCB 产值预计 546.05 亿元，在全球占比达到 53.77%，相较于2000 年全球占比8.1%，中国 PCB 行业实现了快速增长。据 Prismark，智能手机和个人电脑是需求最高的下游应用，2020年需求分别为 140.1 亿美元、112.84 亿美元，占比分别为 21.5%、17.3%；就复合增速来看，2020-2025年，服务器、汽车电子有望实现较高速增长，带动 PCB 行业需求。

电子产品智能化、小型化和功能多样化发展，国内 PCB 产品从中低端向高端迈进。PCB产品分类方式多样，按照线路图层，可分为单面板（最基本，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面）、双面板（绝缘基板两面均有导电图形）以及多层板（有四层或四层以上导电图形）；按照产品结构，可以分为刚性版、挠性板、刚挠结合板、HDI 板、IC 封装板。据 Prismark，2020 年，多层板占比最高达37.97%，挠性板和刚挠结合板次之占比 19.14%，IC 封装板和 HDI 板分别为 15.62%、15.26%，单双层板占比最低为12.01%；据Prismark 预测，2025 年，HDI 板、IC 封装基板、挠性板及刚挠结合板市占率有望提升至52.48%。国内PCB产品相对集中在中低端，据 Prismark，2019 年多层板八层以下我国在全球占有率达72%，但在18层以上电路板领域，我国全球占有率低于 32%。随着电子产品智能化、小型化和功能多样化发展，PCB导线宽度、间距、微孔盘的直径和孔中心距离，以及导体层和绝缘层的厚度要求都在不断缩小，带动PCB中高端市场增长。

2.2 传统曝光设备有望被逐步替代

曝光设备将设计的电路线路图形转移到 PCB 基板上，是 PCB 制造中的关键设备之一。PCB生产过程较为复杂，涉及多个工艺环节，每个工艺环节对应着相应的专用设备，主要包括钻孔设备、层压设备、曝光设备、蚀刻设备、电镀设备、测试设备等。其中，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。

光刻技术是跨多学科的微纳制造技术，主要分为直接成像与传统曝光。光刻技术是利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法，将设计好的微图形结构转移到覆有感光材料的晶圆、玻璃基板、覆铜板等基材表面上的微纳制造技术，是人类迄今所能达到的尺寸最小、精度最高的加工技术。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（DI）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表面上，完成图形的直接成像和曝光。直接成像设备在光刻精度、良品率、生产成本等方面优势突出，有望逐步替代传统曝光设备。较传统曝光设备，直接成像设备的优势主要体现在：（1）光刻精度高，目前使用传统曝光底片（银盐胶片）能够实现最高精度一般约 50μm 左右；直接成像技术能够实现最高精度可达 5μm 的线宽。按照台湾电路板协会发布的 PCB 产业技术蓝图中 2019 年线宽要求 50μm 以下的 PCB 产品占比已经达到了86.10%，存量传统曝光设备因无法满足进度需求、将逐步被替代。（2）良品率高，直接成像采用数据驱动直接成像装置，避免了传统曝光机采用底片使用过程中带来的缺陷，有效提升了对位精度等品质指标，从而提升了产品生产的合格率。（3）生产成本降低，直接成像技术不需要使用底片，节约了底片的物料成本和相关人力成本，并缩短了生产周期。

2.3 公司 LDI 设备具备国产替代能力

公司的 PCB 直接成像设备核心指标居第一梯队，有望实现国产替代。经过多年积累，公司已全面覆盖了下游 PCB 细分产品市场。在技术实力方面，与大族数控、江苏影速、天津芯硕等国内同行业厂商相比较，公司大部分产品在核心技术指标方面具有比较优势，具有较强的市场地位；与以色列Orbotech、日本ORC、日本 ADTEC 等国际厂商相比较，公司在部分核心技术指标上还存在一定的差距。以最小线宽在25μm左右的线路曝光工艺的直接成像设备为例：在最小线宽指标方面，公司 MAS25 超过日本SCREEN的竞品，落后于以色列 Orbotech 的竞品，与其他厂商可比竞品处在同一水平；在对位精度指标方面，公司MAS25弱于日本 SCREEN、天津芯硕的竞品，优于江苏影速的竞品，与以色列 Orbotech 与中山新诺的竞品处于同一水平；在产能效率指标方面，发行人 Mas25 优于国内可比公司的竞品（以色列Orbotech、日本SCREEN均未公开披露相关竞品的产能效率指标）。

公司 PCB 直接成像设备产销逐年增长，2021 年，公司生产 PCB 直写设备160 台，同比增长45%；销售 PCB 直写设备 144 台，同比增长 71%。就收入来看，2021 年，公司 PCB 直写设备实现收入4.15亿元，同比增长 48%；2018-2021 年，PCB 直写设备收入年复合增速在 99%。随着PCB 直写设备的批量化销售，毛利率有所下滑，2021 年该项业务毛利率为 38.7%，下跌趋势趋缓。 2021 年公司在国产 PCB 专用设备企业中收入排名第九，曝光设备企业中收入排名第一。据中国电子电路行业协会，2021 年公司实现收入 4.92 亿元，在 PCB 专用设备企业中排名第九位；排名前十位的专用设备商中，多数以钻孔、检测设备为主，仅公司和大族数控产品覆盖曝光设备，就收入规模来看，公司曝光设备 4.15 亿元，高于大族数控曝光设备收入（3.24 亿元），目前公司曝光设备收入居行业第一位（据协会收入排名，12 位以后的设备商收入规模均在 3 亿元以下，均低于公司曝光设备收入规模）。

据测算，2021 年公司 PCB 直接成像设备国内市场份额约为 13.1%。大族数控披露了《首次公开发行股票并在创业板上市申请文件的第二轮审核问询函之回复报告》，根据 Prismark，2019 年PCB行业资本支出占产值的比例为 10.9%，其中图形设备的投资比例为 10.4%，假设 2021 年相关比例保持稳定。2021年全球/中国 PCB 产值为 804.49/436.16 亿美元，以 2021 年度汇率折算成人民币，对应的资本支出分别为561.2/304.3亿元人民币，图形设备的投资额分比为 58.4/31.6 亿元人民币。2021 年，公司PCB 直接成像设备收入为4.15亿元，全球市占率约为 7.1%，国内市占率约为 13.1%。

3. 光伏：曝光机是电镀铜工艺的核心设备

电镀铜工艺是异质结电池降本的重要技术路线之一。银浆用量大、价格贵是异质结电池高成本的主要原因，据 CPIA，2021 年 p 型电池正银消耗量约 71.7mg/背银消耗量约 24.7mg/片；TOPCon 电池片正面使用的银（铝）浆 5（95%银）平均消耗量约 75.1mg/片；异质结电池双面低温银浆消耗量约190mg/片。非硅成本高（突出表现为高的银浆成本）是制约异质结电池发展的关键原因，行业积极开发利用贱金属如铜等替代银的电极技术，主要分为银包铜浆料结合丝印技术和电镀铜技术。

曝光设备是异质结电池电镀铜工艺的主要设备，用于图形化工艺。从生产工艺流程来看，丝网印刷和电镀铜在前段工艺制绒和 PVD 溅射工艺相同，主要差别在于用曝光机设备替代丝网印刷机和烤箱。电镀铜工艺具体分为图形化和金属化两个环节，图形化工艺包括 PVD 镀种子层、喷涂感光胶层、曝光显影，而图形转移技术离不开曝光机的使用。 曝光机以激光直写设备为主，公司推进光伏级 LDI 验证和产业化应用。光伏行业早期使用的曝光机属于 UV 光源的曝光，效率太低，不太适用于量产。现在曝光机主要为激光直写LDI 的方式，这种方式更适用于量产。目前，公司曝光机已在部分企业进行中试，随着电镀铜工艺在异质结电池的产业化应用，公司作为国内少数掌握光刻技术的头部企业具备先发优势。

4. 泛半导体：先进封装等应用场景不断拓展

4.1 直写光刻主要应用于掩膜版制版

光刻技术在泛半导体领域，根据是否使用掩膜版，主要分为掩膜光刻与直写光刻，直写光刻也叫“无掩模光刻”。掩膜光刻细分为接触式、接近式以及投影式光刻，投影式光刻技术更先进，是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，领先制造商包括荷兰ASML、日本Nikon、Canon 等。根据辐射源不同，直写光刻分为两大主要类型，光学直写光刻（如激光直写光刻）和带电粒子直写光刻（如电子束直写、离子束直写）。

目前直写光刻技术在泛半导体领域的应用主要在掩膜版制版，在半导体器件制造中仍是掩膜光刻的补充。 （1）直写光刻技术是掩膜制版的主流技术：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，是目前泛半导体掩膜版制版的主流技术。其中，激光直写光刻主要应用于 FPD 掩膜版制版及 IC 中低端掩膜版制版，带电粒子直写光刻技术主要应用于IC 高端掩膜版制版。（2）直写光刻技术目前无法满足半导规模化制造需求，多应用在科研等特定场景：直写光刻技术受限于生产效率与光刻精度等，还无法满足泛半导体产业大规模制造的需求。在一些特定的应用场景中，如科研所、产线试验需要进行大量样本的试生产，考虑到掩膜版投入成本高、交付周期长、设备被国外企业垄断，直写光刻设备在相应领域实现一定程度的产业化应用。 （3）IC 先进封装领域，掩膜光刻技术是产业中应用的主流技术，由于掩膜光刻在对准灵活性、大尺寸封装以及自动编码等方面存在一定的局限，泛半导体设备厂商研制了能够用于该领域产业化生产的激光直写光刻设备。 （4）FPD 制造领域，FPD 高世代产线均采用投影式光刻技术，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。

整体而言，在泛半导体领域（除掩膜版制版外），目前直写光刻在 IC 前道制造领域存在光刻精度及产能效率较低、在 FPD 制造领域存在产能效率较低等问题，因此直写光刻在泛半导体领域的应用领域相对较窄、业务体量较小，在小批量、多品种泛半导体器件的生产与研发试制中具有比较优势，是掩膜光刻的补充。

4.2 公司大力拓展泛半导体领域市场

公司泛半导体直写光刻设备主要应用于IC 掩膜版制版、IC 制造以及OLED 显示面板制造。在IC领域，公司设备客户主要为高校及科研院所微电子相关领域；在 FPD 领域，公司设备目前仅应用于OLED厂商低世代产线中的小批量、多批次产品的生产以及新产品的研发试制，在 OLED 光刻工艺环节中是掩膜光刻设备的补充，应用领域较为狭窄。2021 年，公司成立泛半导体事业部，新开拓了先进封装、引线框架、新型显示等市场，泛半导体收入增长迅速，同比增加 393.49%。 公司泛半导直写光刻设备国内领先，和全球领先企业仍有差距。公司泛半导体领设备的各项核心技术指标在国内厂商中整体处于较高水平，但与全球领先企业瑞典 Mycronic 相比较还具有较大的差距。以掩膜版制版的激光直写光刻设备为例，在最小线宽指标方面，公司 LDW350 仅落后于瑞典Mycronic 的竞品，优于德国 Heidelberg、江苏影速、天津芯硕、中山新诺的竞品；在套刻精度指标方面，公司LDW350落后于瑞典 Mycronic 的竞品，优于其他竞品；在产能效率方面，公司 LDW350 在接近500nm最小线宽的条件下优于德国 Heidelberg 的竞品（江苏影速未披露 LP3000 的产能效率指标）；在CD 均匀度方面，公司LDW350 在接近 500nm 最小线宽的条件下优于德国 Heidelberg、江苏影速的竞品（中山新诺未披露ALDI-SLA 的 CD 均匀度）。

公司在泛半导体领域积累了科研院所客户及企业客户。公司在 IC 制造、掩膜版制造领域的客户包括维信诺、辰显光电、佛智芯、矽迈微、生捷电子、立德半导体、龙腾电子、华芯中源、泽丰半导体、亘今精密等企业级客户；IC 载板领域拓展了上达电子、日翔股份、浩远电子、维信电子、明阳电路、深南电路等公司，中国工程物理研究院、华中科技大学、广东工业大学等大院大所客户。

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