机械一周解一惑：AI驱动+产业转移，PCB曝光设备受益

本周关注：三一重工、恒立液压、双环传动、海天国际 PCB曝光设备市场空间广阔，下游需求逐步复苏。根据Uresearch，2019-2022年中国PCB线路层曝光设备行业市场规模呈持续上涨态势，市场复合增速约20%。2022年市场规模增长至76亿元左右，市场规模同比增长约16.9%。2019-2022年中国PCB阻焊层曝光设备行业市场规模同样呈持续上涨的态势，从2019年的13亿元增长至2022年的22亿元，2019-2022年市场规模复合增速约19%。PCB产线升级及新建产线都会带来相应设备需求，其中曝光设备包括内外层线路及阻焊层设备的升级，在设备支出中占比较高。下游PCB需求逐步回暖，根据芯碁微装，从2024Q2开始，PCB头部客户稼动率在80-90%以上。 AI应用拉动中高端PCB扩产，提升曝光设备精度要求，直写光刻技术更具优势。根据Prismark，未来五年，预计封装基板、18层及以上多层板、HDI将展现出较为强劲的增长势头，预计2023年至2028年的复合增长率将分别达到8.8%、7.8%、6.2%，增速超过行业平均水平。高端HDI、SLP、载板、ABF载板等成为厂商的主要扩产方向，直写光刻在精细化线路方向上成为最佳方案。在板级封装及高端PCB制造领域，直写光刻已经全面取代了传统光刻； 在高端显示、先进封装以及第三代半导体领域，直写光刻更已展现出取代掩模光刻的趋势。根据QYResearch数据，全球PCB市场直接成像设备2021年销售额为约8.13亿美元，预计至2023年达到约9.16亿美元。 PCB产能向东南亚迁移，带来新一轮设备投资需求。2024年1-8月，国际新增110项PCB相关投资项目，累计披露的投资金额达483.59亿元人民币。 中国陆资企业新增37项PCB相关国际投资项目，累计披露的投资金额达180.31亿元人民币，投资地区集中于泰国（27项）、越南（4项）等地。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%。考虑到国内PCB厂商赴海外设厂可能会优先考虑国内已经合作过的设备供应商，将助力国内PCB设备公司海外市场拓展。 PCB设备国内厂商有望受益于东南亚扩产+国产市占率提升。全球PCB厂商纷纷赴东南亚建厂，同时叠加PCB技术升级，带来设备更新+新购需求。国内直写光刻技术发展较晚，泛半导体领域主要被国际厂商垄断，PCB领域也被国外企业占据主要市场份额，国内厂商替代海外品牌市场空间较大。建议关注：芯碁微装、大族数控、天准科技。 风险提示：宏观经济及政策波动风险；国内设备厂商技术突破风险；海外进展不及预期风险；市场竞争加剧风险 1精细线路加工需求下，PCB曝光设备技术迭代 1.1PCB制造多环节需要曝光设备，影响性能及稳定性 在PCB制造环节中，内层图像、外层图像以及阻焊环节均需要使用PCB曝光设备。因此，根据PCB制造步骤，曝光设备可以分为线路层用曝光设备和阻焊层用曝光设备。PCB曝光设备是通过光刻技术将预先准备好的电路图像信息转移至铜基板的设备，是集电气自动化、微电控制、机械设计、光电学、真空密封、CCD对位等应用技术的综合产品。曝光设备是光刻技术的集中载体，是光刻技术中最重要的工艺环节，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。 图1：PCB生产流程主要工序 多层板PCB在制作工艺流程上与单层板PCB的区别在于对内层图形的预刻制处理，因此二者对于光刻机的精度要求并不相同。单层板PCB制作过程中的光刻设备更简单，主要依赖于接触式或近接式光刻机，适合较低复杂度电路的快速生产。多层板PCB则需要高精度的光刻设备，如步进式和扫描式光刻机，以满足更高复杂度设计的制造要求。这些设备提供了更高的分辨率和对位精度，确保多层电路的可靠性和性能。 图2：PCB生产流程工序所需要的设备类型 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。 1.2PCB曝光技术中LDI更能应对更高精度挑战 在电子元件和设备小型化和更好功能的需求不断增加，以及芯片更小、更密集的趋势下，电路板（PCB）的尺寸不断缩小，这促使PCB设计人员设计高密度互连（HDI）板，让PCB制造商制造细间距电路板，并确保所有电路都在这些较小的芯片上运行。 图3：激光直接成像工艺 PCB曝光技术主要分为传统掩膜曝光技术与直接成像技术。传统掩膜技术需要使用掩膜版，在曝光时需要用到底片。直接成像技术在中高端PCB产品制造中已经取得了广泛应用，成为目前PCB制造曝光工艺中的主流发展技术。 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。中高端PCB产品：系统集成密度、性能要求越来越高；导通孔、连接盘、使用的介质厚度尺寸全方位缩小；导线线宽更窄；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。 图4：直接成像设备分类 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。直写光刻技术凭借在光刻对位精度、自动对位、自动校准、自动涨缩等指标上的优势表现，以及更短周期、更低成本、更为环保和自动化的特点使PCB产品性能突出、更加可靠，在中高端PCB制造领域内具有较为成熟的市场应用。 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。 2PCB东南亚扩产+高端需求带来设备增长机遇 2.1PCB市场复苏，东南亚扩产拉动新一轮设备投资 Prismark数据，2023年全球PCB产值同比下降15%至695.17亿美元。但随着市场库存调整、消费电子需求疲软等问题进入收尾阶段，以及AI应用的加速演进，PCB将进入一个新的增长周期，PCB厂商稼动率有望回升。Prismark数据显示2024年中国PCB产值将同比增加5.3%至398亿美元，全球PCB产值将以5%的增速增长至730亿美元。展望后续，在下游人工智能、高速网络和新能源汽车的推动下，全球PCB产业将保持稳健增长趋势，据Prismark预计，2023-2028年全球PCB市场规模将以5.4%的平均增速增长至904亿美元。 图5：2020-2028年全球PCB规模 从中国台湾PCB设备厂商营收来看，2023年受下游需求影响，整体市场环境较为低迷，营收呈现月度同比下降趋势，从2024年3月以来，中国台湾PCB设备厂商营收合计金额已经连续多个月保持同比增长态势，体现下游需求回暖态势，月度销售规模接近于2022年状态。 图6：中国台湾PCB设备厂商营收合计情况 中国台湾PCB营收也于2024年4月开始复苏，同比增速回正，特别是软板的营收同比增速相比于硬板/载板更高。根据Uresearch的统计，17家PCB上市公司的固定资产投资在2023年增速明显放缓，而PCB扩产建设周期一般为1.5-2年，随着下游需求回暖，扩产有望持续，带动新一轮设备投资。 图7：中国台湾PCB硬板/载板营收及同比 图8：中国台湾PCB软板营收及同比 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产业转移到东南亚国家的趋势逐渐显现，但中国大陆依旧是全球最重要的PCB产业基地，全球市占率维持一半以上的占比； 考虑到产业转移的主力军为国内PCB领先企业，其对专用加工设备的采购仍将以国内品牌作为优先考量。根据GPCA/SPCA统计，目前全球前40强的电路板企业，有33家企业宣布将在2026年之前在泰国、越南或马来西亚等东南亚国家和地区建立生产基地；中国电路板百强企业也有超过四分之一的企业将在2025年之前在泰国、越南或马来西亚等地建立生产基地。其中，布局泰国的占绝大部分。 泰国目前聚集的电路板制造企业超过50家。 国际投资，东南亚地区投资继续加码，亚洲投资项有所增多。2024年8月，全球新增PCB相关投资12项，东南亚新增6项，东亚5项，欧洲新增1项收购项目。8月新增投资金额超54.9亿元人民币（只包含披露投资金额）。东南亚投资项目继续推进，包括胜宏科技收购竞国的泰国PCB工厂，住友电气工业增资子公司SEI Electronic Components (Vietnam)，崇达技术落子泰国，生益电子加码泰国生产基地，DK TECH计划在越南投建第四家FPC工厂等。欧洲收购项目为法国投资基金Chequers Capital收购意大利PCB制造商Somacis。 图9：2024年1月-8月国际新增PCB相关投资项目（个） 2024年1-8月，国际新增110项PCB相关投资项目，累计披露的投资金额达483.59亿元人民币。中国陆资企业新增37项PCB相关国际投资项目，累计披露的投资金额达180.31亿元人民币，投资地区集中于泰国（27项）、越南（4项）等地。 2.2PCB设备市场稳步增长 在PCB制造环节中，内层图像、外层图像以及阻焊环节均需要使用PCB曝光设备。因此，根据PCB制造步骤，曝光设备可以分为线路层用曝光设备和阻焊层用曝光设备。线路层是PCB的基础核心层，负责连接和传输电子元件之间的电信号。在PCB加工过程中，线路层的加工精度和质量直接影响到整个电路板的性能和可靠性。在大多数PCB设计中，线路层的数量普遍较多，如多层板每个板上都含有多个电子元件需要连接。因此，对线路层曝光设备的需求量相对较大。 根据Uresearch，2019-2022年中国PCB线路层曝光设备行业市场规模呈持续上涨态势，市场复合增速约20%。2022年市场规模增长至76亿元左右，市场规模同比增长约16.9%。 图10：中国PCB设备市场规模（亿元） 在PCB制造环节，阻焊层是一种覆盖在电路板表面的保护层，它可以保护电路铜箔不受外界环境的影响，并起到固定元件和电路连接的作用。PCB阻焊层曝光设备在PCB制造过程中起到了关键的作用，它确保了电路板表面的阻焊层质量和精度，从而提高PCB的稳定性和可靠性。2019-2022年中国PCB阻焊层曝光设备行业市场规模同样呈持续上涨的态势，从2019年的13亿元增长至2022年的22亿元，2019-2022年市场规模复合增速约19%。 根据恒州博智研究中心数据，我国激光直接成像（LDI）设备市场过去五年增长迅速，市场规模从2016年的170台增长到2020年的332台，年复合增长率高达18.21%，同年全球市场规模为76