聚焦主赛道:PCB直写光刻愈渐成熟,国产替代空间广阔 产业转移趋势明显,市占率不断提升:据Prismark统计,2022-2027年全球PCB产值CAGR≈3.8%;全球PCB产业往中国转移态势明显。 需求高端化,直写光刻加速替代:随着智能电子终端产品向更轻薄、更便捷方向发展,PCB将持续向高精密、高集成方向推动高端化迭代;根据QYResearch数据,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。 开发新产品:泛半导体多赛道拓展,丰富产品矩阵 IC载板下游需求强劲:受益于存储芯片和MEMS等领域推动,Prismark预计2025年中国IC载板产值或将达412亿元;终端市场需求升级将推动以CHIPLET为代表的先进封装技术发展,拉动IC载板产品需求。 掩模版国产替代诉求迫切:根据SEMI数据,2021年全球半导体掩膜版市场规模为46.5亿元,中国市场份额只有0.6%;公司实现激光直写光刻设备产业化,打破国外垄断。 新型显示需求快速增:根据MordorIntelligence数据,2023年全球FPD市场规模或将达1579亿美元,下游厂商加速新型显示投资预计带动光刻设备需求增加;公司直写光刻设备可用于封装、基板制作等多个环节。 开拓新领域:晶圆级封装+光伏电镀铜打开新成长曲线 先进封装迅速增长,光刻设备需求增加:根据集微咨询预测,2026年全球封装测试市场规模或将达961亿美元,先进封装占比达50%;根据智研瞻数据,2028年全球/中国晶圆级封装设备市场规模将达142/60亿元;封装厂积极布局先进封装业务,带动光刻设备需求增加;公司WLP2000晶圆级封装直写光刻机已批量发货。 铜电镀潜力广阔,曝光设备率先卡位:铜电镀工艺有助于进一步提高HJT等电池转化效率;根据测算,我们预计2025年国内铜电镀曝光设备市场空间或将达到19.3亿元;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;已经和多家头部企业开展积极合作。 公司战略:差异化战略扩大需求,高端产能加速释放 PCB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),泛半导体实施“一个拓展”战略(横向拓展多场景应用);根据公司公告,计划于2027年直写光刻设备总产能达到510台/套。 盈利预测:我们预计公司2023-2025年营收分别为8.29/11.63/17.16亿元;归母净利润分别为1.81/2.61/4.05亿元,对应2023-2025年PE约为50.7/35.3/22.7X;首次覆盖并给予“持有”评级。 风险提示:核心竞争力风险、市场竞争加剧风险、行业周期性波动风险、国际争端、全球通胀带来的经济下行风险、存货跌价风险、主观测算风险等 财务数据和估值 1.芯碁微装:国产直写光刻设备龙头 1.1.深耕直写光刻,应用不断延展 国内首家光刻设备上市公司,深耕直写光刻:公司成立于2015年,通过开发半导体直写光刻设备MLL-C900产品,成功实现了直写光刻技术的产业化应用;随后切入PCB领域并全面覆盖细分市场,设备功能从线路层曝光扩展至阻焊层曝光;目前已经拓展至泛半导体领域。 图1:公司产品演变情况 聚焦微纳直写光刻核心技术:公司直写光刻设备覆盖了PCB制造、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、新能源光伏等多个细分应用领域,在直写光刻领域具有较为丰富的产品布局,能够覆盖更为广阔的下游细分市场,满足细分领域内客户的差异化需求,从而形成一定的产品应用场景优势。 表1:公司主营产品-PCB直接成像设备 表2:公司主营产品-泛半导体直写光刻设备 股权结构稳定,绑定核心人员:公司创始人兼董事长目前直接持有公司股权27.99%,为公司实际控制人,公司股权结构稳定;公司核心技术人员方林(董事、总经理)、何少锋(总工程师)、CHENDONG(首席科学家)均通过亚歌半导体持有公司股份。 图2:芯碁微装股权结构情况(截至2023年11月15日) 1.2.营收高速增长,盈利能力出众 营收和利润维持高速增长:2018-2022年期间,公司营业收入CAGR≈65%,归母净利润CAGR≈68%,实现营收和利润高速增长趋势;我们认为主要系PCB产品快速增长,截至2022年公司实现客户PCB百强覆盖,2018-2022年期间PCB板块营业收入CAGR≈78%。 图3:公司营业收入情况 图4:公司归母净利润情况 PCB夯实收入基础,泛半导体营收逐步提升:2017-2022年除2018年外PCB营收占比均维持80%以上,其中2018年泛半导体营收占比显著扩大主要系昆山国显光电有限公司向公司购置OLED显示面板直写光刻设备自动线系统(LDW-D1)一套,销售收入为2,991.45万元;但随着公司技术不断升级,客户覆盖度持续提升,泛半导体营收占比呈现逐年提升趋势,2020-2022年期间泛半导体业务营收CAGR高达191%。 图5:主营业务分产品营收占比情况 图6:主营业务分产品毛利率情况(%) 净利率维持稳定,费率持续优化:公司近年净利率表现较为稳定,期间费用率下降对冲毛利率下降效应,整体盈利能力维持稳定;毛利率下降主要系PCB业务毛利率整体呈现下降趋势,但我们认为随着泛半导体业务营收占比逐渐扩大,毛利率有望回升。 图7:公司毛利率和净利率情况 图8:公司期间费用率情况 1.3.股权激励绑定核心骨干,构筑技术竞争壁垒 研发投入高速增长,技术团队经验丰厚:公司持续投入研发力量,包括持续增长的研发投入及人才引进,2018-2022年研发投入CAGR≈49.5%;截至2022年末,公司研发人员178人,占比达37.79%。公司科学家团队具备多年半导体设备开发经验,曾任职于蔡司、科天半导体、球半导体等全球半导体知名厂商,具有深厚的专业背景及产业积累。 图9:研发费用及增长情况 图10:研发人员及占比情况(人,%) 高研发投入加快产品迭代,构造技术竞争壁垒:持续进行研发投入对产品进行更新换代,顺应高阶产需求,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,持续构建高端装备在“光”、“机”、“电”、“软”、“算”的技术护城河;目前已储备3-4um解析能力的ICSubstrate,在研满足量产 90nm 节点制版需求的光刻设备也将尽快推出。 表3:在研项目(截至2022年年报) 股权激励绑定核心骨干:2022年4月公司发布了面向核心骨干员工的股票期权激励计划; 此次股票期权激励计划首批激励对象涉及员工数量为206人,占公司全体员工比例57.06%,凸显公司对未来成长信心充足,同时发挥了对员工的保障和激励作用。 表4:股权激励各年度业绩考核目标(以2021年为基数年) 2.聚焦主航道:PCB直写光刻愈渐成熟,国产替代空间广阔 曝光是光刻技术中最重要的工艺环节: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,用它加工制造的器件包括:芯片、显示面板、掩膜版、印制电路板等。光刻主要工艺流程包括预处理、涂胶、曝光、显影、刻蚀和去胶等一系列环节,整个工艺流程各工艺环节互相影响、互相制约,其中曝光是光刻技术中最重要的工艺环节。 图11:光刻工艺流程 目前,在PCB领域中,PCB产业化制造通常要求光刻精度为微米级;在泛半导体领域中,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。 2.1.高端产品提高精度要求,直写光刻成为主流 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,其技术发展同下游PCB产业的发展息息相关。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写光刻(直接成像)和传统曝光。 图12:使用传统曝光设备与直接成像设备的PCB制造工艺流程示意图 传统曝光技术:通过曝光工艺将底片上的图形转移到PCB基板上,具体技术流程为: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,然后通过光源的照射,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(未发生光化学反应)经过显影工艺溶于显影液,从而形成与底片上相同的图形。 直接成像(DI):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。 图13:传统曝光工艺示意图 图14:直接成像技术原理示意图 直写光刻在PCB制造中具有明显优势:直接成像技术在PCB制造过程中无需底片,省去了传统曝光技术中的多道工序流程,优势明显。随着LDI等直接成像技术发展成熟,设备成本和效率问题得到有效的解决与改善,目前直接成像技术已经在PCB制造领域成熟应用。 表5:直写光刻VS传统曝光 高端PCB产品提高精度需求,直写光刻成为主流:随着PCB下游向大规模集成化、轻量化、高智能化方向发展,对PCB制造中的曝光精度(最小线宽)要求越来越高,传统曝光技术难以满足中高端PCB产品产业化生产需求,直写光刻技术凭借优异的曝光精度及良率、高效的生产效率以及不断下降的设备成本,成为目前PCB制造曝光工艺中的主流发展技术。 表6:2019-2023年PCB曝光产品精度(最小线宽)要求演进 2.2.直接成像技术向PCB阻焊渗透,逐步替代传统曝光 中低端产品采用传统曝光技术,高端产品主要采用直写光刻技术:PCB阻焊也称防焊,通常指PCB制造过程中的绿油工艺,其目的是长期保护PCB板上形成的线路图形。由于阻焊工艺需要大面积曝光,因此曝光精度及产能效率指标是主要性能指标。 图15:PCB电路板阻焊示意图 图16:PCB阻焊效果示意图 目前,在该领域内,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。 图17:PCB阻焊-传统曝光工艺 图18:PCB阻焊-直写光刻工艺 高端需求带动直写光刻设备逐步推广:近年来,随着消费电子、5G通讯以及新能源汽车等产业的快速发展,推动PCB产品不断高端化升级,阻焊层曝光精度要求提升至40/70μm水平。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,为其在该领域内的应用推广创造了良好条件。 图19:全球PCB曝光设备行业市场规模(亿元) 图20:中国PCB曝光设备行业市场规模(亿元) PCB阻焊领域产品持续开拓,下游需求旺盛:公司成功开发了面向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;同时在规划了30/50μm的产品以满足后期产品的进一步升级迭代需求。截至2022年12月20日,应用于PCB阻焊的NEX系列产品共有在手订单(包括在客户处验证)41台/套。 表7:PCB阻焊下游客户扩产计划 2.3.产业转移趋势明显,国产替代空间广阔 国内PCB市场占有率提升,产业向国内转移趋势明显:根据Prismark预计,2027年全球PCB产值将达到约984亿美元,2022-2027年期间CAGR≈3.8%;预计到2023年中国PCB产值将达到约3096.63亿元,全球PCB产业往中国转移态势明显。 高端PCB产品占比不断提升,替代传统曝光设备需求强劲:随着下游电子产