2021-2023年全球PCB曝光设备行业市场研究报告

全球PCB曝光设备行业 市场研究报告 2021-2023年 2021年10月 !"#$Uresearch%&'(')*+,"#-./01234256%789$Uresearch./:;<=>?@ABfl!"#,DEFGHI$Uresearch,JKLMNOPQRS2TU!"#-V: ø" !"#.WX%01YZ[\]2KOL?^_`a01,bc%defg201hij/klmn,oUresearchp$Lq2rs2tu%vw $xy,zK[|"#.]vw%~rn?tun:UresearchSKÄÅÇ2ÉÑQÖÜ/ávw: !"#.]vwàâäã,;<-V9Kå$ç]éè:fië1Qíìc!"#.î*%ïñó+,UresearchKòô;<göõ;: 目录 一一 PCB曝光设备行业基本情况 二 全球PCB曝光设备行业发展概况及市场规模 三 发展概况及市场规模 我国PCB曝光设备行业 光刻与曝光的基本概念 光刻技术（Photo-lithography）是人类迄今所能达到的尺寸最小、精度最高的加工技术，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（如电路线路图）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。 光刻技术主要包括预处理、涂胶、曝光、显影、蚀刻和去胶等一系列环节，整个工艺流程是一个复杂的过程，各工艺环节互相影响、互相制约。 曝光工序是光刻技术中最重要的工艺环节，决定了微图形结构及其产品的质量。 图形曝光工艺光刻的主要工艺流程 预处理 涂胶 曝光 显影 蚀刻 去胶 图形转移前图形转移后 !"#$%Uresearch&'!"#$%Uresearch&' 光刻技术的应用领域 不同应用领域的光刻技术要求 在PCB制造领域中，光刻的线宽精度要求为微米级，从100μm(普通PCB板)到5μm(IC载板)不等，低于集成电路的精度要求。 按照不同基材划分，光刻技术可应用于集成电路(IC)、平板显示(FPD)、印制电路板(PCB)等领域，是上述领域产品制造过程中不可或缺的工艺流程之一。 基材最小线宽技术侧重点 集IC前道制造 成电 路IC掩膜版制造 光刻技术应用领域 晶圆 玻璃基板 覆铜板 集成电路 （IC） 平板显示 （FPD） 印制电路板 （PCB） FPD制造 晶圆纳米级（nm）最小线宽、对准精度、 产能效率、CD均匀度、良品率 玻璃基板纳米级（nm）最小线宽、对准精度、 产能效率、CD均匀度、良品率 玻璃基板微米级（μm）最小线宽、对准精度、 产能效率、良品率 PCB制造 覆铜板微米级（μm）最小线宽、对位精度、 产能效率、良品率 !"#$%Uresearch&' !"#$%Uresearch&' 5 PCB及其分类 PCB（PrintedCircuitBoard，印制电路板）是所有电子产品必备的电路载体，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。 作为“电子产品之母”及电子工业中的重要基础部件，PCB产业的发展水平在一定程度上反映一个国家或地区电子信息产业的发展速度与技术水平。在当前5G网络建设、云技术、人工智能、工业4.0、物联网等快速发展的背景下，PCB行业成为整个电子产业链中承上启下的基础力量。 PCB产品的不同分类 按导电图形层数 单面板双面板多层板 按基材材质柔软性 刚性板柔性板 刚挠结合板 按应用领域 通讯用板 消费电子用板计算机用板汽车电子用板工控医疗用板 军事/航天航空用板等 其它分类 IC载板HDI（高密度互连）板高频、高速等特殊板 !"#$%Uresearch&' 6 PCB光刻及曝光设备 PCB的生产过程较为复杂，涉及多个工艺环节，每个工艺环节对应着相应的专用设备需求。曝光设备是光刻技术的集中载体，决定着PCB产品电路线路图的质量及产品的整体性能，是PCB制造中的关键设备之一。 曝光设备通过光刻技术完成PCB制造中线路层、阻焊层和底片制作（如采用传统掩膜曝光技术）的曝光工序，主要功能是将设计的电路线路图形转移到PCB基板或底片上。在PCB制造领域，曝光设备通常被称为曝光机、激光直接成像机、光刻机以及光绘机（主要用于线路层和阻焊层所需的底片制作）。 开料 内层图形 电镀 外层图像 PCB制造主要工艺流程 棕化 层压 钻孔 外层蚀刻 阻焊 字符 表面处理 成型 成品检测 包装出货 图形设计 图形曝光 底片制作主要工艺流程 !"#$%Uresearch&' 显影 蚀刻 脱模 清洗 检测 缺陷处理 完成 !"#$%Uresearch&' 7 在PCB规模化制造领域，根据曝光时是否使用底片，曝光技术主要分为传统掩膜曝光技术和直接成像技术。 目前，中低端PCB产品制造的曝光设备仍以传统掩膜曝光设备为主，直接成像曝光设备在高端PCB产品制造中已成为了主流。 传统掩膜曝光设备 以川宝科技手动对位平行光曝光机为例 传统掩膜曝光vs 直接成像 直接成像设备 以激光直接成像LDI曝光机为例 !"#$%()*+,-!"#$%./01,- 8 传统掩膜曝光技术直接成像（DirectImaging，DI）技术 指通过曝光工艺将底片/掩膜版上的图形转移到PCB基板上，类似于“复印机”的工作原理。需先将有图形的底片以PCB基板上的钻孔进行定位，紧贴在覆有感光材料的基板上，然后通过光源照射，底片上透光部分的感光材料发生光化学反应，而未透光的部分经过显影工艺溶于显影液，从而形成与底片上相同的图形。 不同的线路图形曝光都需要独立的底片，制作流程较为复杂。 是通过计算机将设计好的电路图形转换为机器可识别的图形数据，并由计算机控制光束调制器实现图形的实时显示，再通过光学成像系统将图形光束聚焦成像至已涂覆感光材料的基板表面上，完成图形的直接成像和曝光。 整个曝光过程无需底片，省去了底片制作的流程。 !"#$%./01234!"#$%./01234 直接成像技术分类及应用 直接成像根据使用发光元件的不同，可进一步分为激光直接成像（LDI）以及非激光的紫外光直接成像，如紫外LED直接成像技术（UVLED-DI）。 由于不同发光元件的技术侧重点不同，应用领域也各不相同。LDI的光由紫外激光器发出，主要应用于PCB制造中线路层的曝光工艺，线路层曝光对曝光的线宽精细度、对位精度要求较高；而UVLED-DI的光是由紫外发光二极管发出，主要应用于PCB制造中阻焊层的曝光工艺，阻焊层曝光对产能效率和线路板表面质量要求较高。 不同直接成像技术的应用 LDI： 直接成像技术 !"#$%Uresearch&' 线路层曝光，对曝光的线宽精细度、对位精度要求较高 UVLED-DI： 阻焊层曝光，对产能效率、线路板表面质量要求较高 传统掩膜曝光技术与直接成像技术的对比 传统掩膜曝光技术 受限于底片的图形解析能力，且光线经过底片透射后发生角度变化、 直接成像技术 无需底片，其解析能力由微镜尺寸及成像镜头缩放倍率决定， 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 底片与基板贴合的平整度等因素均会影响线宽解析能力；最高精度可达到25μm的线宽。 底片有较好的尺寸准确度，但在使用过程中吸收光致热，引起黑色区域尺寸变化，造成底片膨胀，影响对位精度。 底片的使用可能会导致光刻精度和对位精度较低，影响产品的良率 需要大量使用底片，而底片的制作工序中会产生化学废液和底片废弃物，从而对环境造成污染。 需要底片，拉长了工艺流程，生产周期较长。 传统曝光设备价格较低；底片使用寿命约为数千次，底片的制造会有一定的物料和人工成本。 曝光工艺流程复杂，需要先架设底片做首件确认，且过程中需要频繁更换清洁底片；传统曝光设备的台面会限制PCB产品尺寸及产出 传统的曝光工艺具有较多的人工环节，人工成本较高。 避免了底片的限制与影响，可以实现更精细的线宽；最高精度可达5μm的线宽。 无需底片，能够根据基板的标记点直接测量实际变形量，实时修改曝光图形，避免了底片膨胀等问题，能够有效提升对位精度。 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，提升了产品的良率。 无需使用底片，实现曝光工艺中的绿色化生产，具有良好的环保效应。 直接成像技术从CAM文件开始直接成像，免除传统曝光所需的底片制作的工艺流程及返工流程，能够缩短生产周期。 直接成像设备价格较高；不需要使用底片，节约了一定底片的 物料成本和相关人力成本。 曝光工艺流程得到简化，实现生产过程中便捷高效地切换产品型号，从而满足客户柔性化生产需求；直接成像设备基于高对位能力及智能软件，可实现双拼/多拼(小尺寸)以及拼接(大尺寸)。 直接成像工艺简化了操作程序，有效减少了人工环节，从而减少了人为因素带来的生产质量问题。 !"#$%Uresearch&' 11 PCB产品向高系统集成化、高性能化、精细化发展催生直接成像曝光设备的需求： 随着电子元器件高度集成化的发展趋势，PCB产品结构逐渐由单面板、双面板等低端产品，向多层板、柔性板、HDI板、IC载板等中高端产品转变。 相对于传统掩膜曝光技术而言，直接成像技术目前在最小线宽的性能指标方面能够满足多层板、柔性板、HDI板以及IC载板等中高端PCB产品的制造需求，行业内直接成像设备目前能够实现最高线宽精度可达5μm，同时生产效率也得到极大的提升。 在各大厂商新建产线的曝光环节中，大部分已采用LDI曝光机。 中高端PCB产品： •系统集成密度、性能要求越来越高 窄 •导通孔、连接盘、使用的介质厚度尺寸全方位缩小 •导线线宽更 •布线密度更高 •层数大幅增加 传统的曝光设备无法达到所需要的加工精度，面临生产技术瓶颈。 PCB曝光设备的市场需求与下游PCB行业的发展息息相关。 2019年6月，工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照，成为全球第一批进行5G商用的国家，并推动电子信息产业进入新一轮的投资热潮。 5G关键时间节点梳理 2023年以后 •5G行业应用规模增长。 2021年 2022-2023年 •VR/AR终端、云终端等具有5G特性的消费级创新应用规模增长； •5G行业融合应用深化：5G+工业互联网、5G+车联网、5G+智慧医疗、5G+智慧教育、5G+智慧城市等等应用持续深化。 !"#$%Uresearch&' 2020年 作为“电子产品之母”，在当前5G商用逐步落地、加快发展的背景下，PCB行业受益于通信设备、网络设备、消费电子、汽车电子等终端应用需求的增加而持续发展，进而带动PCB曝光设备行业的发展。 •我国5G正式进入规模商用时期； •3月，《政府工作报告》提出“加大5G网络和千兆光纤网建设力度”； •5月，世界电信和信息社会日大会在河南郑州召开，工信部副部长表示，“5G+工业互联网”全国在建项目超过1,500个； •7月，工信部等十部委联合印发《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》； •8月，我国已累计建设5G基站达到103.7万个。 2019年 •6月，5G商用牌照发放； •3月，工信部出台《关于推动5G加快发展的通知》，随后要求加快以5G为代表的新基建中央及地方政策陆续出台； •6月，5GR16标准正式发布； •10月，我国已累计建设5G基站超过70万个； •11月，中国电信、中国移动宣布5G独立组网（SA）规模商用。 •10月，三大运营商共同宣布5G商用服务启动； •11月，工信部印发《“5G+工业互联网”512工程推进方案》。 除科研院所的研究设备需求外，PCB曝光设备的市场需求主要直接来源于下游PCB企业的设备投资支出，因此下游PCB企业的固定资产、在建工程、扩产项目等情况能够在较