2025年芯碁微装研究报告：直写光刻龙头，半导体接力PCB持续成长

1. 激光直写光刻设备龙头，技术延伸快速成长

合肥芯碁微电子装备股份有限公司（芯碁微装）成立于 2015 年，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和生产，主要产品包括 PCB 直接成像及自动线系统、泛半导体直写光刻设备及自动线系统、其它激光成像设备， 产品功能涵盖微米到纳米的多领域光刻环节。 PCB 激光直写成像设备技术领先，泛半导体领域持续横向拓展。在 PCB 领域，芯 碁微装提供全制程高速量产型的直写成像设备，主要应用于 PCB 制造中的线路层和阻 焊层曝光。公司核心技术能力不断提升，最小线宽从 8um 到 6um，再到 3-4um 持续进 化。公司目前在 PCB 直写成像设备领域已较为成熟，正积极布局泛半导体领域，应用场 景涵盖 IC 载板、先进封装、新型显示、掩膜版制版等领域，持续横向拓展直写光刻设 备多场景应用。

董事长程卓为芯碁微装实际控制人及第一大股东，鹏鼎控股持有公司股权。截至 2024 年三季报，董事长程卓女士直接持有芯碁微装股份 27.92%，并通过亚歌半导体间 接持有公司 1.67%的股权，是公司实际控制人。亚歌半导体为芯碁微装第二大股东，是 公司员工持股平台（截至 2024/9/30 持股 9.59%）。除公司董事长程卓外，公司董事/总经 理方林、首席科学家 CHEN DONG、总工程师何少锋等重要人员也是公司持股平台的重 要股东。鹏鼎控股既是公司的重要客户，也通过景宁顶擎间接持有公司股权。

业绩快速增长，2019-2024 年营收 CAGR 约为 36%，归母净利 CAGR 约为 28%， 利润率基本稳定。2024 年公司实现营收 9.54 亿元，同比增长 15.09%。2019-2024 年公 司营收 CAGR 为 36.37%，增长迅速。2019-2024 年，归母净利润从 4763 万元提升至 1.65 亿元，CAGR 为 28.20%。公司业绩大幅增长主要系公司产品系列不断增加，应用场景不 断拓展，同时下游设备需求旺盛。2024 年，公司经营势头依然强劲，营收稳步增长，但 在 24Q4 由于部分基台存在延迟发货，导致 2024Q4 业绩环比下滑，预计延迟发货的基 台 2025 年发货后公司业绩增速将进一步提升。利润率看，公司 2021/2022/2023 年毛利 率分别为 42.76%/43.17%/42.62%，净利率分别为 21.57%/20.94%/21.63%，基本稳定。

PCB 设备为主导业务持续增长，泛半导体设备实现高速增长成为核心看点。2020- 2023 年，公司 PCB 产品营收从 1.92 亿元快速增长到 5.90 亿元，CAGR 为 28.01%，平 均毛利率为 38.5%。公司在 PCB 行业持续快速成长主要系 PCB 行业不断高端化、阻焊 层产品发展、区域和客户不断拓展，未来 AI+海外产能转移预计将驱动公司 PCB 业务持 续成长。2020-2023 年，公司泛半导体领域营收从 1127 万元增长 1.88 亿元，CAGR 高达 156%，平均毛利率为 60.2%。公司泛半导体营收占比快速提高，2020-2023 年分别为3.6%/11.3%/14.7%/22.7%。从营收增长绝对值看，2023 年公司 PCB 业务营收增长 6292 万元，而泛半导体业务增长 9265 万元，而且泛半导体毛利率远高于 PCB，泛半导体已 经成为公司增长的主力，未来随着先进封装/IC 载板/新型显示等应用的持续拓展，预计 泛半导体将成为公司的最大成长动力。

坚持以研发创新驱动公司成长，研发投入逐年增长。2019-2023 年公司研发支出不 断提升，2019 年研发费用为 2855 万，研发费用率为 14.12%。2023 年研发费用为 9454 万元，研发费用率为 11.41%。公司研发费用持续增长，2019-2023 年 CAGR 为 35%。截 至 2023 年年末，公司研发人员已达 213 人，占员工总数的比例为 40%，显示了公司技 术平台型公司的特质，也是公司能够持续拓展 LDI 应用领域的基础。 期间费用率整体下降，规模效应持续凸显。2023 年公司销售、管理和财务费用率分 别为 6.78%、4.14%和-2.27%，合计为 8.65%。公司 2023 年销售费用增加主要系公司加 大市场开拓力度，为后续的客户开拓带来基础。财务费用率下降主要系定向增发资金产 生的理财收入。整体看随着公司收入规模扩大，费用率持续下降，规模效应较明显。

2. PCB 领域：产品结构升级，海外需求持续增长

2.1. 直接成像：技术优势&成本优势双重优势，高端 PCB 光刻主流技术

直接成像是一种主要的 PCB 光刻技术，不需要使用底片。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（直写光刻在 PCB 领域 一般称为“直接成像”，对应的设备称为“直接成像设备”）与传统曝光（对应的设备为 传统曝光设备）。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。

直写光刻在 PCB 领域具备成本优势和技术优势。 成本优势：LDI 减少了 PCB 制造工序，节约成本，同时生产可以更加柔性化。直 接成像技术在 PCB 制造中主要应用于线路层曝光和阻焊层曝光，相比传统曝光设备， 减少了母片制备、复制工作底片等环节，有助于提高 PCB 生产的自动化水平、良品率、 缩短生产周期，进而提高生产效率，促进生产柔性化。直接成像技术使用数字化掩膜版， 减少了底片生产成本，同时进行产品替换的时候更加方便，更能实现柔性化生产。

技术优势：直写曝光的技术精度/良品率等核心指标优异，能满足中高端 PCB 的要 求。传统曝光受限于底片解析能力和底片材料性质影响，最高曝光精度一般为 50um 左 右，已不能满足多层板、HDI 板、IC 载板等的精细度要求。直接成像技术无需底片、采 用数据驱动直接成像，可以实现更精细的线宽和对位精度，提高良品率。

成本和技术优势双加持，直写曝光技术可在不同技术水平的 PCB 中广泛应用。在 PCB 产品不断升级的过程中，传统曝光技术在光刻精度、对位精度、生产效率、柔性化 生产、自动化水平以及环保性等方面已经难以满足多层板、HDI 板、柔性板、IC 载板 等中高端 PCB 产品的产业化生产需求，直接成像技术已经成为了中高端 PCB 产品制 造中的主流技术方案，需求较为刚性。在单面板、双面板等低端 PCB 领域直接成像技术 渗透率的进一步提高则取决于设备降本情况。

2.2. PCB 精细度提升，直写光刻加速替代

PCB 市场规模提升，多层板、HDI 板、封装基板等中高端 PCB 占比提升有助于直 写光刻加速替代。PCB 市场规模持续增长，根据 Prismark 2023-2028 年全球 PCB 市场规 模将以 5.4%的 CAGR 增长至 904 亿美元。同时产业逐渐向高密度、高集成、细线路、 小孔径、大容量、轻薄化的方向发展。不同类型的产品对制造过程中的曝光精度（线路 最小线宽）要求不同，单面板、双面板等传统低端 PCB 产品的最小线宽要求相对较低， 多层板、HDI 板与柔性板等中高端 PCB 产品的最小线宽要求较高，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。多层板、HDI 板、IC 封装基板等中高端 PCB 产品占比不断提升。据 Prismark 预计，2023-2028 年 HDI 和封 板基板平均增速分别为 7.1%和 8.8%，高于行业平均增速，2028 年 HDI、封装基板和软 板等中高阶产品占比将提升至 54.2%，中高端 PCB 占比提升有助于直写光刻加速替代。

2.3. PCB 直写光刻市场规模持续增长

根据 QY Research 数据，全球 PCB 直接成像设备 2023 年产量预计为 1588 台，2018- 2023 年 CAGR 为 21%。2023 年全球销售额预计为 9.16 亿美元，2018-2023 年 CAGR 为 6.3%。

大陆 PCB 直接成像设备的出货量和销售额增速均高于全球平均。中国 PCB 直接成 像设备 2023 年产量预计为 981 台，2018-2023 年 CAGR 为 37%。2023 年中国销售额预 计为 4.94 亿美元，2018-2023 年 CAGR 为 10%。大陆 PCB 直接成像设备的出货量和销 售额均高于全球平均。

高端化+拓区域市场+拓展客户战略造就 PCB 主业显著阿尔法。芯碁微装 2018-2023 年 PCB 营收 CAGR 高达 62%，远高于行业平均，阿尔法显著。公司阿尔法的来源主要 是高端化+国际化+大客户战略。1、高端化上，公司不断推动产品技术水平、稳定性和 可靠性，如载板设备的精度就已经提升至 4um 精细度，比肩国际巨头，2022 年高/中/低 阶产品订单占比约为 20%、40%、40%，23 年高阶产品占比提升，结构变成 40%、40%、 20%；2、拓展市场上，公司 2022 年已有设备销往日本、越南市场，2023 年公司设备成 功销往泰国、越南、日本、韩国和澳洲等区域； 2023 年 5 月公司与日本 VTEC 结为战 略合作伙伴，NEX60T 双台面防焊 DI 设备正式进军日本市场；3、拓展客户上，2023 年 10 月公司与高端 PCB 解决方案商深联电路达成 3.1 亿元新台币战略合作，同时公司持 续深化与生益电子、胜宏科技、定颖电子、沪电股份、深南电路、红板公司等客户的合 作，国际头部厂商鹏鼎控股订单情况良好。

2.4. AI+产能转移驱动芯碁 PCB 设备需求繁荣期

AI 的发展将成为 PCB 行业升级重要驱动力。2023 年以来，AI 的爆发式增长，伴 随 5G 时代对信息传输速度及传输容量的需求提升，数据中心硬件也加速向高速、大容 量的方向发展，进而驱动了对大尺寸、高层数、高频高速、高散热的 PCB 产品的需求， 更新迭代也将带动 PCB 价值量的提升。未来随着 PCB 产业规模的不断增长，叠加大算 力时代带来高阶 PCB 板、ABF 板需求，直接成像设备替代现有传统曝光设备需求强劲。 公司 PCB 业务也将持续高速增长。 产能转移铸造 PCB 设备需求繁荣期。因国际贸易摩擦和政治风险，近年来 PCB 企 业倾向于在东南亚投资设厂，泰国、越南和马来西亚等国基础设施健全，且拥有场地申 请方便、地租较低、税负较低等优势，吸引国内外厂商投资建厂，国内头部 PCB 厂商 如鹏鼎控股、东山精密、沪电股份、胜宏科技等均计划在泰国、越南等地建厂，Prismark 预计 2028 年亚洲（除中国和日本）PCB 规模将达到 304 亿美元， 2023-2028 年复合 增速达 8%，领先于全球其他区域，PCB 产业向东南亚转移的趋势是设备厂商未来增长 的重要机遇。 公司抓住历史机遇，客户需求旺盛订单持续增长。根据公司 2025 年 2 月公开消息， 芯碁微装线路 LDI 直接成像 MAS 系列与阻焊直接成像 NEX 系列因其高精度、高效率 特性荣获众多头部客户采用，用于制造 AIGC 所需的 AI 服务器、OAM 加速卡等高性能 PCB 和 IC 载板。同时公司海外战略顺利实施，不仅超额完成了 2024 年的海外订单目 标，而且通过积极拓展海外市场，使得海外业务成为了公司业绩增长的重要引擎，这一 步伐将继续引领公司在 2025 年实现更快速的增长。

3. 泛半导体：LDI 技术为基，持续开拓新兴市场

3.1. 直接成像是微纳光刻的重要分支，应用广泛

直写光刻是微纳光刻的重要细分技术。在泛半导体领域，根据是否使用掩膜版，光 刻技术主要分为直写光刻与掩膜光刻。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。可简 单类比为：直写光刻是打印，将计算机中的文件打印出来。掩膜光刻是复印，更快实现 器件制造的批量化。不过掩膜光刻过程需要多套图形的对准，提高了对准精度、分辨率 和一致性的要求。 直写光刻根据辐射源的不同大致可进一步分为两大主要类型：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。公司主 要布局激光直写光刻技术领域。

直写光刻和掩膜光刻应用领域区别较大，直写光刻主要应用于掩膜版制造、IC 封 装、FPD 制造、部分集成电路制造领域。在泛半导体的产业化生产中，掩膜光刻与直写 光刻应用的细分市场所要求的光刻精度（最小线宽）具有明显差别。在具有衬底翘曲、 基片变形的光刻应用领域，直写光刻的自适应调整能力强，具有成品率高、一致性好的 优点，相比掩膜光刻还具有高灵活性、低成本以及缩短工艺流程优点，主要应用于掩膜 版制造、IC 后道封装、低世代 FPD 制造、部分低端 IC 前道制造。

3.2. 细分市场需求不断崛起

3.2.1. 先进封装：应用端强力驱动，有望受益算力建设浪潮

先进封装成为后摩尔时代半导体提升性能的关键。在 IC 封装领域，随着半导体产 业的不断发展，摩尔定律逐渐减弱，技术节点的变迁以及晶圆尺寸的变化速度逐步放缓。 先进封装在提高芯片集成度、缩短芯片距离、加快芯片间电气连接速度以及性能优化的 过程中扮演了更重要角色。正成为助力系统性能持续提升的重要保障，并满足“轻、薄、 短、小” 和系统集成化的需求。以晶圆级封装（WLP）、3D 封装、硅通孔（TSV）等封 装技术为代表的先进封装技术得到了快速发展。 先进封装市场规模快速增长，仅大陆先进封装市场规模预计 2025 年超过千亿。据 YoleGroup 数据，全球先进封装市场规模将由 2022 年 443 亿美元，增长到 2028 年的 786 亿美元，CAGR 为 10%。而其中，2.5D/3D 先进封装市场收入规模年复合增长率近 40%，在先进封装多个细分领域中位列第一。根据 Frost&Sullivan 数据，中国大陆封测 市场 2022 年为 507.5 亿元，结合 Yole 数据测算占世界比例 16%。中国大陆封测市场预 计将保持增长，在 2025 年达到 3552 亿元的市场规模，其中先进封装将以四年 29.91% 的复合增长率持续高速发展，在 2025 年达到 1137 亿元，占中国大陆封测市场比重将 达到 32.00%，增速远高于传统封装。

光刻设备是先进封装的关键工艺设备，需求将持续增长。光刻设备主要应用于：倒 装（FlipChip，FC）的凸块制作、重分布层(RDL)、 2.5D/3D 封装的 TSV、以及铜柱 (CopperPillar)等。与在前道制造中用于器件成型不同，在先进封装中主要用做金属电极 接触。此外，先进封装引入湿制程基本都会使用到光刻设备。

LDI 有望在未来 3 年逐步成熟并占据先进封装领域一定份额。当前掩膜光刻技术是 产业中应用的主流技术，算力大芯片时代直写光刻技术有望走上舞台中央。掩膜光刻在 对准的灵活性、大尺寸封装以及自动编码存在局限性。相较于投影光刻，直写光刻在先 进封装中的优势包括重布线灵活、无掩模、成本低、适合大尺寸封装等，可以解决 Fanout 的技术问题，近年来在晶圆级封装领域逐渐兴起。根据 Yole 预测，在 IC 先进封装 领域内，激光直写光刻设备将在未来三年内逐步成熟并占据一定市场份额，具有良好的 市场应用前景。 公司进展顺利，产品尤其适用于更高算力的大面积芯片，持续取得长电科技/华天 科技/盛合晶微等客户突破。公司先进封装直写光刻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，应用领域包括 Flip Chip、FanIn WLP、Fan-Out WLP 和 2.5D/3D 等先进封装形式，在 RDL、Bumping 和 TSV 等制程 工艺中优势明显，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。目前已有多台设备发交付客户端，根据 23 年年报，公 司在先进封装领域当前合作的客户有华天科技、绍兴长电等知名企业，与盛合晶微也达 成了合作，公司设备在客户端进展顺利，并已经获得大陆头部先进封装客户的连续重复 订单。

3.2.2. 掩膜版制版：国产替代持续进行

掩膜版制版基本使用直写光刻技术。掩膜版（photomask）,又称光罩、光掩膜、光 刻掩膜版等，是下游行业产品制造过程中的图形“底片”转移用的高精密工具，是承载 图形设计的载体。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。激光直写光刻技术能 够将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，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。

掩膜版市场规模超 50 亿美元，半导体芯片需求增加有望带动增长。掩膜版下游中 IC 占比约为 60%，LCD/OLED 占比分别 23%/5%，半导体是市场主力。根据 SEMI，掩 膜版是晶圆厂用半导体材料的第三大市场，2023 年销售额预计为 53 亿美元，2024 年预 计恢复为 55 亿美元。

公司技术水平持续进步，有望受益掩膜版需求提升。公司泛半导体直写光刻设备 LDW 系列光刻精度能达到最小线宽 350-500nm，2023 年公司已完成了 90nm 技术节点 制版应用的研发，首台设备已发至客户端验证。

3.2.3. 引线框架:高集成方向发展，国产替代诉求迫切

引线框架是封装材料中仅次于封装基板的第二大封装材料，除应用直写光刻技术的 蚀刻工艺外，传统冲压工艺目前仍具有较为广泛的应用。随着智能手机、可穿戴设备等 终端产品的小型化、高集成化发展，封装材料向高密度、高可靠性、高散热、低功耗、 低成本等方向演进，对曝光的精度及灵活性要求不断提升。传统冲压工艺由于精度相对 较低且无法生产超薄产品，无法适应当前集成电路精细化发展带来的多脚位和轻薄化封 装要求，蚀刻工艺成为引线框架未来发展的主要方向。QYResearch 数据显示 2023 年全球半导体引线框架市场规模约为 35.3 亿美元，2030 年预计达到 47.02 亿美元，2024- 2030 年复合增长率为 4.1%。 目前引线框架的制造工艺主要有冲压法及蚀刻法，其中蚀刻法工艺对精度要求更高。 在蚀刻法工艺中，随着半导体器件尺寸的不断缩小，其对曝光精度的要求也逐步提升， 直写光刻有望成为理想的解决方案，不断替代传统的间接曝光技术。

3.2.4. 新型显示：Mini/Micro-LED 带动直写光刻设备需求增加

新型显示泛指 LCD/OLED/Mini LED/Micro-LED/QLED 等。Mini/Micro LED 作为近 年来快速发展的新型显示技术，预计未来有望高速增长。 Mini/Micro LED 精度要求高，有利于直写光刻快速渗透。Mini/Micro-LED 显示面 板器件数量繁多且线间距密集，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。目前，除直写光刻技术外，采用底片曝光的传统曝光技术也有 应用。随着 Mini/micro-LED 领域面板尺寸的不断增大，显示效果要求不断提升，器件 的数量不断增多，同时需匹配高反射率的阻焊油墨使用，传统的曝光技术无法满足阻焊 层曝光精度需求，为直写光刻技术的应用渗透提供了市场机遇。

3.2.5. 新能源光伏：抓住技术路线变革机遇，提供图形一体化方案

铜电镀技术实现“提效”+“降本”，应用前景广阔。据 CPIA 数据，2023 年我国光 伏新增装机容量为 216.88GW，同比增长 148.1%，2030 年新增装机量有望达 317GW， 将有效拉动光伏电池片的市场需求。现阶段 N 型电池采用传统的“银浆+丝网印刷”栅 线制造工艺，成本较高，制约了其大规模产业化发展。通过应用铜电镀工艺，用“LDI 曝光+电镀”替代传统丝网印刷工艺，能够在实现“以铜代银”的同时，有效缩小栅线宽 度，有效降低光伏电池片成本，同时铜栅线相比银栅线形貌更高，体电阻率更低，导电 性更强，综合可以提高电池转换效率。具有广阔的市场发展空间。

公司产品用在核心图形化环节，技术指标优异，客户开拓顺利。铜电镀工艺分为沉积种子层、图形化、电镀和后处理四部分，公司产品用于图形化环节。公司直写技术可 用于图形化环节，可提供量产线最小 10μm 的铜栅线直写曝光方案，单轨产能达到 8000 片/小时，对位精度±10μm，可以满足 HJT/Topcon/XBC 等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。公司积极推动直写光刻技术在 HJT/Topcon/XBC 等新型太阳能电池技术领域的应用，目前已和多家电池头部企业开展 积极合作，设备在 2023 年已分别发运光伏龙头企业、海外客户端，并获得国内外光伏 企业客户认可。此外，公司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。

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