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芯碁微装研究报告:直写ob欧宝体育app(官网)下载
 

  芯碁微装为国内直写光刻设备龙头,产品主要应用领域包括 PCB 及泛半导体领域。公 司成立于 2015 年,专注于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、 制造、销售及维保服务。主要产品功能涵盖微米到纳米的多领域光刻环节,包括:丝网印 刷领域(最小线μm)、PCB 领域(最小线μm 包括单层板、多层板、HDI 板、柔性板,最小线μm 包括类载板及泛半导体领域(最小线μm 包括低世代 OLED 显示面板,最小线nm 包括 IC 掩模版制版及 IC 制造),且拟进入 OLED 显示 面板高世代线。

  公司产品线不断向纵深发展。公司首先通过开发半导体直写光刻设备 MLL-C900 成功 实现直写光刻技术的产业化应用;随后切入技术更成熟、市场空间更大的 PCB 制造市场, 成功开发 TRIPOD、ACURA、RTR、UVDI、MAS 等系列 PCB 直接成像设备,全面覆盖 PCB 细分产品市场,同时在泛半导体直写光刻设备领域开发出 LDW-X6、LDW-D1 产品, 分别应用于 IC 掩膜版制版、OLED 显示面板低世代线。近年来公司不断更新原有产品系列、 开发新品。例如在 PCB 领域推出 MAS 系列、NEX 系列、FAST 系列新品,分别聚焦提升 精度、阻焊工艺及产能效率。在泛半导体领域推出 WLP 系列及 MLF 系列,拓宽 IC 先进封 装、陶瓷/封装基板等新应用。

  从营收占比来看,PCB 系列产品为公司主要业务,泛半导体系列产品收入扩张明显。 除 2018 年外 PCB 业务营收占比一直保持在 80%以上(2018 年泛半导体业务收入较高系 当年销 售给国显 光电( 维信 诺下 属公司 )一条 OLED 显示 面板 直写 光刻自 动线)。随产品性能成长、应用领域拓宽,公司泛半导体业务收入占比从 2019 年的 1.0%提升至 2021 年的 11.3%,2 年增长 10.3pcts,提升显著。未来泛半导体业务有望成 为公司业绩的新增长点。

  芯碁微装营收与归母净利润增速较快,营收复合增速实现年均倍增。公司营收增长速 度较快,由 2017 年的 0.22 亿元增长至 2021 年的 4.92 亿元,CAGR 达 117%。归母净利 润由 2017 年的-0.07 亿元增长至 2021 年的 1.06 亿元,2018-2021 年 CAGR 达 84%。 2022H1 公司实现营收 2.55 亿元,同比增长 37%;实现归母净利润 0.57 亿元,同比增长 32%。分业务来看,PCB 系列及泛半导体系列产品均维持较高的增速。其中 PCB 系列产品 2017-2021 年 CAGR 达 118%,未来随 PCB 行业国产替代加速有望持续增长。泛半导体 业务增长显著,2017-2021 年 CAGR 达 241%,其中 2018 年由于对国显光电的自动化线 销售单年收入较高。未来随 IC 直写光刻、晶圆级封装、Mini LED、光伏行业铜电镀等新需 求的不断增长,泛半导体系列产品有望成为公司业绩成长第二曲线。

  公司毛利率情况近 3 年保持稳定,未来有望进一步提升。公司除了前期营收规模较小, 毛利率受单个订单影响较大导致波动明显外,2020 年至今毛利率水平一直稳定在 43%左 右。其中泛半导体系列毛利率较高,2018 年后一直保持在 56%以上,主要由于泛半导体 产品技术水平较高,且定制化水平较高;PCB 系列产品毛利率略有下滑,保持在 40%左右, 主要系 PCB 产品销量较大,对客户有所折扣。未来随着泛半导体产品收入占比不断提升、 PCB 产品更新迭代推出新品,整体毛利率有望提升。

  公司期间费用率管控良好,净利润水平保持稳定。2017-2021 年公司期间费用率合计 从 86%降至 21%。2018 年前期间费用率较高主要系公司尚处起步阶段,营收较少。2019 年后随营收增长,规模效应显现,期间费用管理水平提升,期间费用率平稳下降。2021 年 研发费用率略有回升,达到 11.5%,主要系公司加大研发投入。对期间费用的有效管控使 得净利率由负转正、趋于平稳。

  公司股权结构较为稳定。公司实际控制人程卓女士通过直接控股及持有亚歌半导体、 纳光刻、合光刻三个员工持股平台的股份合计持有芯碁微装 32.98%的股份,股权较为集中。 且部分公司高管均直接或间接持有公司股份,股权结构较为稳定。

  股权激励彰显公司发展信心。2022 年 4 月公司发布股权激励计划,其中激励对象为 212 名核心骨干员工,获授股数为 87.2 万股,占总股本 0.72%;预留部分 21.5 万股,占 总股本 0.18%。公司已于 4 月底完成了首次授予限制性股票,授予价格为 26.17 元/股。按 照触发值计算,2021-2024 年营收/净利润 CAGR 分别为 29.9%/24.8%;按照目标值计算 2021-2024 年营收/净利润 CAGR 分别为 39.2%/33.0%。股权激励充分彰显公司对未来发 展的信心。

  曝光是 PCB 制造流程中的重要环节,分为线路层曝光及阻焊层曝光,直接成像为工艺 路径之一。PCB(印刷电路板)是所有电子产品必备的电路载体,是电子工业的重要基础 部件。其制造的目标就是用金属(主要是铜)在基板上布导线,并在除了线路层的地方涂 覆阻焊层以防止短路。PCB 的制造工艺主要包括开料、表面处理、CAM 设计、线路层曝光、 显影、蚀刻、阻焊层曝光、切割、包装出厂等。其中曝光为重要的工艺环节,包含线路层 及阻焊层曝光两个工艺节点。

  曝光设备可分为传统曝光设备与直接成像设备两类,芯碁微装为其中的直接成像设备。 曝光设备依据是否需要底片可以分为两类:传统曝光设备(需将底片与基板对位,在曝光 机上利用紫外光的照射,将底片图形转移到感光干膜上)与直接成像设备(在线路层与防 焊层上分别利用激光或紫外光,将光束直接聚焦到涂覆感光材料的底片上)。由于传统曝 光设备需要底片,因此比激光直写设备多了母片/工作底片的制作/显影、工作底片的压模/ 分发/架设等工序,较为复杂。

  PCB 曝光工艺的主要评价指标有最小线宽,对位精度与产能三项。1)最小线宽:指 的是 PCB 或泛半导体领域光刻工艺形成的图形中线路或沟道间的最小宽度。2)对位精 度:指基板上下两层图形之间的偏移量,其精度影响产品性能。3)产能:单位一般为 side/h,即每小时可以完成多少面 PCB 的曝光。在卷对卷曝光机(公司 RTR 系列)中 由于曝光的对象为柔性板,形态为卷状,其单位用 m/min 衡量,即每分钟可曝光的长 度。

  直接成像技术在性能指标上超越传统曝光技术,成为中高端 PCB 制板曝光环节的主流 技术。由于直接成像技术无需底片,可以不受底片诸多不利因素影响,在光刻精度、对位 精度、良品率、环保性、生产周期、生产成本、柔性化生产、自动化水平等八个方面超越 传统曝光技术。近年来,随 PCB 下游应用市场如智能手机、平板电脑等电子产品向集成化、 轻量化方向演进,PCB 对工艺精度的要求越来越高。目前使用传统曝光底片(银盐胶片) 的传统曝光技术能够实现最高精度一般约 50μm 左右,达不到最新的工艺要求,而直接成 像技术最高精度可达 5μm,可适应中高端 PCB 需求。

  中高端产品占比逐年增长,对 PCB 产品最小线宽的要求也不断提升。面对旺盛的智能 手机、平板电脑等下游电子产品的需求,PCB 产品在原有单/双面板、多层板的基础上还发 展了 HDI 板(高密度集成场景)、柔性板(可弯曲折叠)以及 IC 载板(用于芯片封装)等 产品,其对制造过程中的曝光精度(线路最小线宽)要求越来越高。据中国电路板协会(TPCA) 发布的数据,目前 HDI 板、柔性板等中高端产品对精度要求已达 15-30μm,IC 载板对技 术要求最高,最小线μm。中高端 PCB 产品的占比也在逐年提升,到 2025 年预 计 IC 载板占比将达 18.8%,同时技术要求最低的单双面板占比将降至 10.8%。

  芯碁微装 PCB 领域产品序列完整,应用领域不断拓展。2019 年来公司不断基于原有 产品进行性能升级与应用领域的拓展,目前主要产品包括 5 个产品系列,分别针对不同的 应用领域。1)MAS 系列:主要应用于除了 IC 载板外的各类 PCB 产品的线路曝光中,最 小线μm(MAS 系列中 MAS8/6 最小线μm,可用于 IC 载板,公司将其 分类为泛半导体领域)。2)RTR 系列:主要用于柔性板的卷对卷成像。3)NEX 系列: 主要引用于 PCB 的阻焊层曝光。4)FAST 系列:主要应用于高产能、占地小的场景,针对 PCB 黄光制程。5)DILINE 系列:为联机自动线,实现产线自动化和智能化,适用于所有 线路及阻焊制程的连线,以提升产能与效率。公司现有产品可满足未来 PCB 产品技术要求。

  公司产品性能全球领先,具有较强的竞争力。通过对全球各龙头企业最先进设备的性 能的对比可以发现,除日本 ORC 公司的 FDi-5 以外,公司产品已全面超越或追平其他海内 外企业,竞争优势明显。同时在高端市场仅有部分一线公司具备高端 IC 载板曝光的技术能 力(5-8μm),不断增长的高端需求会为公司带来较大的发展空间。

  全球 PCB 市场增长稳健,中国 PCB 行业全球占比提升。据 Prismark 估计,2021 年 全球 PCB 市场产值达 804 亿美元,同比增长 23.4%,2012-2021 年复合增速达 4.5%,增 长稳健。预计 2026 年产值可达 1016 亿美元,2021-2026CAGR 达 4.8%。近十几年来, 我国地区 PCB 制造行业凭借在劳动力、资源、政策、产业集聚等方面的优势发展迅速, 2021 年预计产值达 436 亿美元,同比增长 24.6%,2012-2021 年复合增速达 8%,相较 全球市场增速较快。中国市场份额占比也从 2012 年的 39.8%抬升至 2021 年的 54.6%。 预计2026 年国内产值可达546 亿美元,2021-2026CAGR 达4.6%,全球占比提升至53.8%。

  受益于部分应用领域高景气度,较为成熟的 PCB 行业依旧保持稳健增长。据 Prismark 预测,将带动 PCB 行业增长的应用领域有:1)服务器/数据存储:随 5G 商用、云计算、 智能汽车等新场景的产业化,数据存储与传输需求快速增长。2)汽车:汽车向智能化方向 进展,且新能源汽车三电系统需更多智能元器件控制,需求增速快。3)手机、无线/有线G 商用全面铺开,其应用将更实用化,催生 5G 基建与手机更新换代需求。

  公司 PCB 设备的收入与下游 PCB 厂商的扩产节奏息息相关,由于公司营收 95%以上 均集中于中国地区,我们对中国 PCB 曝光设备市场空间及公司市占率进行测算。 首先对 PCB 项目投资中曝光设备的金额占比进行估计。根据对深南电路及鹏鼎控股部 分募投项目的设备投资金额的统计,曝光设备平均占比为 17.27%。但由于上述募投项目均 为 IC 载板、柔性板等对曝光设备精度要求较高的中高端 PCB 产品,曝光设备金额占比可 能偏高;同时鹏鼎控股披露的金额为“线路成形设备”,包括其他辅助设备。预计曝光设 备占比可能更低,我们假设 PCB 投资项目中曝光设备占比约为 15%。

  根据 Prismark 预测及我们的测算,2021 年中国 PCB 曝光设备市场空间约为 77 亿 元,公司市占率约为 5.4%,未来市占率有望进一步提升,成长空间较大。根据国家统计局 数据,2017 年我国 PCB 制造业设备投资金额为 240.17 亿元,2005-2017 年年复合增长 率约为 18.64%,此后数据未披露。考虑到 PCB 制造业设备投资与半导体设备投资的逻辑 与历史趋势均较为吻合,基于此可估计中国 PCB 设备的增速与市场规模,根据 PCB 项目投 资中曝光设备的金额占比约 15%可估算曝光设备市场空间。根据前文推理及测算,2021 年中国 PCB 曝光设备市场空间约为 77 亿元,而到 2025 年将达到约 150 亿元,国产替代 空间巨大。据此测算,公司市占率从 2017 年的约 0.5%增长至 2021 年的 5.4%,未来市占 率有望进一步提升。

  公司不断拓展大客户,产品获得客户深度认可。公司近年来凭借性能优异的产品成功 拓展了一批 PCB 行业的龙头企业。根据公司 2021 年年报,公司已覆盖 PCB 领域前 100 强客户。随着公司产品性能指标与国外顶尖设备的追平,依赖公司的研发能力及服务团队 快速响应的优势,公司产品有望获得更多客户的进一步认可。

  光刻需求在泛半导体领域分布较广,公司业务范围不断拓宽。泛半导体领域除了传统 IC 领域的 IC 前道制造、后道封装及掩膜版制版外,还包括 FPD 领域的高世代/低世代 OLED 显示面板曝光及其掩膜版制版,此外未来 mini/micro LED 领域及光伏电池铜电镀领域的需 求也即将爆发。目前公司已在 IC/FPD 领 域有所布局, 未来将会推 出高世 代 OLED、 mini/micro LED 及光伏领域相关产品,业务范围不断拓宽。

  在 IC 领域,无论是前道制造还是后道封装均有光刻需求。1)前道制造:光刻是前道 制造最重要的环节之一,目前主流工艺为掩膜光刻,存在掩膜版制版需求;直写光刻由于 技术指标无法满足先进制程的技术要求仅可用于低端领域。2)后段封装:目前先进封装形 式包括晶圆级封装,其特点之一是以芯片之间通过 TSV 层链接,内部通过 RDL(重布线) 层连接,其取代了以往的引线键合形式,其工艺需要光刻环节。此外封装基板、陶瓷基板、 引线框架等封装材料为了达到的工艺精度也在引入直写光刻设备实现刻制。

  在FPD领域,直写光刻在ITO 阳极的图形化工艺及有机发光层的蒸镀工艺中均有需求。 OLED 的原理是指有机发光材料在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光。其中涉 及两个与直写光刻有关的需求:1)ITO 阳极的图形化工艺:OLED 的阳极为 ITO 透明 电极,制造的第一步便是将 ITO 集成到玻璃基板上,工艺流程与 IC 制造类似,其中曝 光部分可使用直写光刻/掩膜光刻,带来 LDI 及掩膜版制版需求。2)有机发光层蒸镀工 艺:为了将有机材料镀在空穴传输/注入层上,可使用喷墨打印或蒸镀工艺,其中后者 为产业化应用中的主流,其中需要高精度掩膜版将有机材料蒸镀在指定的位置,带来 直写光刻制版需求。

  泛半导体主要光刻技术分为直写光刻及掩膜光刻,公司产品为其中的激光直写光刻。 目前泛半导体领域中的主流光刻技术为掩膜光刻,其中最先进的为投影式光刻,其可以通 过投影的原理在使用相同尺寸掩膜版的前提下获得更小比例的图像,在最小线宽、对位精 度等指标上全面领先直写光刻。公司产品为激光直写光刻,虽然在性能指标上逊于掩膜光 刻,但在掩膜版制版领域无可替代,且可在其他低端领域对掩膜光刻设备形成有效补充。

  相比于掩膜光刻,激光直写光刻应用领域主要集中于掩膜版制版及精度要求较低的中 低端领域。由于直写光刻工艺中会在大规模生产中产生临近效应且受限于激光波长,其生 产效率及光刻精度无法满足高端半导体工艺需求。但直写光刻无需掩膜版,不同生产方案 迭代速度快,可实现柔性生产,因此在中低端领域有望实现替代。此外随技术进步,在 IC 先进封装领域及高世代 FPD 光刻线领域直写光刻未来也可与掩膜光刻实现直接竞争。

  近年来公司在泛半导体领域重点布局,力求实现对更多应用领域的突破。公司主要产 品系列包括:1)IC 直写光刻/掩膜版制版领域:LDW 系列及 MLC 系列,最小线)IC 封装领域:用于先进封装的 WLP 系列、针对陶瓷/封装基板的 MLF 系列、 用于 IC 载板曝光的 MAS 系列及用于 IC 载板及 mini-LED 防焊制程的 NEX 系列等。3)FPD 领域:应用于 OLED 显示面板制造的 LDW 系列。

  公司与国际龙头企业产品的技术差距正逐步缩小,且超越国内同行,具有较强的竞争 优势。1)从用于掩膜版的激光直写光刻产品对比来看,公司产品依旧略逊于瑞典 Mycronic 与德国 Heidelberg 两大龙头,但差距已随产品性能迭代逐步缩小。2)IC 前道制造方面, 由于全球直写光刻设备公司均在此领域尚处发展初期,产品性能均只能满足落后制程光刻 需求,且产业化进度较低。德国 Heidelberg 公司的产品在精度上比公司产品优秀,但相应 产能极低。3)OLED 领域方面,公司产品性能在低世代制造上已与国内外掩膜光刻厂商可 以直接竞争,且优于国外直写光刻同行。

  1)IC 领域。全球半导体销售额增长稳健,半导体设备销售随之增长。近十年来,随 3C、汽车、通 信等领域发展加速,全球半导体销售额虽有周期性波动,但整体增长稳健。2021 年全球半 导体销售额达 5530 亿美元,2011-2021 年复合增速达 6.3%。半导体设备销售金额也随之 增长,特别是近两年来,7/5nm 先进制程的逐步铺开及汽车芯片相关的产销缺口使晶圆厂 快速扩产,半导体设备销售额增速较快。2021 年全球半导体设备市场达 1026 亿美元,同 比增长 44%,2021-2021 年复合增速达 9.0%。

  中国半导体设备销售额增长迅猛,全球占比逐步提升。相较于全球稳健的增速,中国 半导体行业发展迅猛,国产替代趋势明显。2021 年中国半导体设备市场空间已达 296 亿美 元,2011-2021 年复合增速高达 23.3%,远快于全球平均。中国的设备全球占比也迅速提 升,从 2011 年的 8.4%增长至 2021 年的 28.9%,且增速不减。未来随中国半导体行业的 持续发展,国产设备替代进程将加速,公司凭借较强的产品性能优势将充分享受国产化红 利。

  从制程角度来看,成熟制程占比逐年降低,但仍将占较例。随 5nm 制程工艺在高 端 3C 产品上的应用的逐步铺开,以及 3nm 制程高端工艺的落地在即,未来几年高端制程 销售占比将越来越高,预计到 2024 年 10nm 以下制程的芯片占比将达 30%。与此同时, 40nm 以上的成熟制程占比逐年降低,到 2024 年将降至 37.1%,随有下滑但仍然占较大 比例。近年来 MCU、模拟芯片、高压 MOS、IGBT 等芯片随新能源汽车工业的持续发展而 高度紧张,半导体厂商迅速扩产带来成熟制程发展空间。由于公司直写光刻产品主要面向 成熟制程,未来有望顺势渗透。

  从曝光设备金额占比来看,公司发展空间较大。根据 SEMI 于 2021 年的数据显示,晶 圆前道制造、封装、测试环节设备市场规模占比分别为 85.6%、6.8%、7.6%。其中前道设 备中约 19%为光刻机,可带来较大的直写光刻与掩膜版制版需求。而在封装材料中,公司 可为封装基板、引线框架、陶瓷封装等材料提供曝光服务,其占比分别为 33%/17%/12%, 合计约占 62%。虽然封装环节设备市场规模较小,但由于此环节国产化率很低,国产替代 需求强,依旧可以为公司带来较大的市场空间。

  2)FPD 领域。受益于下游需求不断增长,全球 FPD 市场规模逐步上升。受益于电视平均尺寸增加, 大屏手机、车载显示和公共显示等需求的拉动,全球平板显示市场需求不断增长,据 Omida 预测,到 2025 年全球 FPD 需求将达 3 亿平米,带动市场规模逐步上升。预计 2022 年市 场规模可达1512 亿美元,增速维持在4%以上。未来平板显示行业将向更多应用场景拓展, 并向高精度、大尺寸方向发展,需求将持续旺盛。

  低世代 FPD 线加速向中国转移,预计 2026 年中国将占 43.6%。中国 FPD 行业规模持续扩张,目前 6 代以上高世代线已稳稳占据全球第一的位置,市占率高达 70%, 未来将持续维持此格局。6 代及以下的低世代线加速向国内转移,据 Omida 数据,2021 年中国占比为 32.3%,但在 2026 年这一数字将达 43.6%,全球份额快速上升,将成 为 FPD 第一大产业国。公司有望受益于 FPD 行业国产替代发展红利。

  本土厂商加速扩产,预计到 2023 年中国6代及以下中高精度低世代线 条。此 前低世代 FPD 产能主要集中在韩国、中国等地区,中国起步较晚、工艺也相对落后。近年 来随各国内厂商的大力布局,FPD产业逐步向内地集聚。据 Omdia 统计,到 2023 年中国 中高精度的六代以下产线条,包括京东方、天马等厂商扩产进程顺利,产线均已达 产或在产能爬坡中,同时积极向车显、Mini Led 背板等近期需求量较大的新应用领域拓展。

  N 型太阳能电池新技术发展前景明确,预计市场占比逐年提升。目前主流的太阳能电 池为单晶 PERC 电池,但 N 型电池符合光伏行业降本增效的大背景、性能更为优异:1)N 型电池单瓦发电表现更具优势,主要是因为 N 型电池双面率更高,可以更好利用背面反射 光线)N 型电池温度系数高,在温度更高的环境下,功率损失更少;3)N 型电池衰减 慢,其硅片中没有硼元素,效率损失大幅降低,而 P 型电池掺杂硼元素,会和残留的氧产 生硼氧复合,降低光伏电池的活性。受益于我国清洁能源发展规划下光伏装机容量的迅速 增长,以及光电转换效率优势,N 型电池需求有望迎来增长。根据《中国光伏产业发展路 线 年 TOPCon 电池工艺和 HJT 电池工艺合计占比有望过 半,成为电池片领域的主要工艺路线。

  目前制作电极方法主要为银电极和丝网印刷。太阳电池的正反面一般都会有电极,以 与 p-n 结两端形成紧密欧姆接触。在电池光照面上的电极称为上电极,通常是栅线状,以 收集光生电流;而在电池背面的电极称为下电极或背电极。下电极可以布满电池背面(如 常规铝背场电池),这样则形成单面电池;也可以是栅线状,以形成双面电池,背面栅线 数目通常几倍于正面栅线数目以减少电池串联电阻。制作电极的材料一般是具有优良导电 性能、收集效率高的 Ag、Cu、Al 等金属材料,制作电极的方法目前主要是丝网印刷。根 据《中国光伏产业发展路线 年版),目前金属电极仍以银电极为主,电池片的 金属栅线几乎全部通过丝网印刷的方式制备,2021 年市场占比均达到 99.9%。

  降低银浆用量为 N 型电池降本关键点。目前电池银浆分为高温银浆和低温银浆。P 型 和 TOPCon 电池使用高温银浆,异质结电池使用低温银浆。由于 TOPCon、HJT 都是双面 电池,电池的上下电极均需要使用银浆,银浆用量相比 P 型的 PERC 增加。且 HJT 电池使 用的低温银浆为保证导电性,其银含量高于高温银浆,因此银浆消耗量更大,并且低温银 浆主要依赖日本进口,价格显著高于高温银浆。IBC 电池由于特殊的电池设计结构,银浆用 量也会提升。根据 CPIA 数据,银浆成本占 HJT 电池非硅成本的 59%;2021 年 HJT、TOPCon 电池双面银浆消耗量较 PERC 电池分别高出 93.6、48.7mg/片。

  浆料降本:国产化+技术突破为主要降本路径。根据《中国光伏产业发展路线 年版),目前主要通过多主栅技术以及减小栅线宽度来减少正银消耗量。未来浆料降本主 要通过金属化技术升级迭代和浆料降本两方面进行。一方面,通过新型金属化技术升级迭代降低银耗:1)铜电镀技术;2)激光转印或钢板印刷等新型印刷技术;3)喷墨打印技术。 另一方面,可以通过实现浆料优化从而降低价值量,实现有效降本,主要包括银包铜浆料 和低温银浆国产化。铜电镀技术在所有技术中可以做到无银浆消耗,降本潜力最大。

  铜电镀技术可以提升电池转化效率和降低成本,未来有望得到进一步发展。相比传统 丝印技术,电镀铜优点主要体现在:1)铜栅线的导电性比银浆更强。铜栅线是纯铜,而低 温导电浆料由于其烧结温度不超过 250 ℃,浆料中 Ag 颗粒间粘结不紧密,具有较多的空 隙,导致电阻的提高。2)电镀铜电极的内部致密且均匀,可有效地降低电池电极的欧姆损 耗。银浆料与透明导电薄膜之间的接触存在大量孔洞,影响载流子的传输。3)铜电镀工艺 可进一步降低栅线)铜电镀技术用低价金属铜代替贵价银粉,大幅 降低了原材料成本。同时,铜电镀设备可以兼容TOPCon 和 HJT技术,随着未来N型电 池技术逐步替代 P 型 PERC 技术,在光伏行业降本增效诉求下,铜电镀技术有望进一步得 到发展。

  低银化趋势不可逆转,多家厂商纷纷开展电镀铜技术研发。2021 年 10 月,金石能源 发布无需低温银浆与焊带的铜栅技术和栅线 月,海源复材与苏州捷 得宝签约合作铜栅线技术,捷得宝表示,包括 TOPCon 和 HJT 在内,全球有 12 家客户与 其持续进行铜栅线验证。迈为股份与 SunDrive 自 2021 年起合作研发高效 HJT 电池,电 池片电极在无种子层电镀设备上完成,最新转换效率高达 26.41%。

  铜电镀是指在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜的电极制备工艺。铜电镀是指在 化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜的电极制备工艺,通过电镀铜栅线达到降低银浆耗 量的目的。电镀是电路板制造领域、MEMS 制作领域、IC 制造领域等常用的传统工艺,通 常用于制作金属互联结构,实现元件之间、多层布线电路各层之间的电连接。电镀技术工 艺温度低, 不仅可以用于传统电池电极的制作, 也可用于异质结电池、N 型双面电池、PERC 电池、IBC 电池电极制作。传统技术在 TCO 镀膜后通过丝网印刷制作前后电极,而铜电镀 工艺核心环节主要为图形化与金属化。

  1)制作种子层:改善镀层与 TCO 薄膜之间的附着力。直接在 TCO(透明导电薄膜) 上电镀,镀层和 TCO 间的接触为物理接触,附着力主要为范德华力,容易引起电极脱落, 需在电镀之前在透明导电薄膜表面沉积种子层,以改善金属与透明导电薄膜的接触及附着 特性。 2)图形化:图形化可通过光刻或激光方式实现。光刻制作图形化类似于 PCB 工艺, 主要通过将感光胶作为掩膜材料制作掩膜,经过处理、曝光、显影后在感光胶上的图形可 以显现出来,再进行铜电镀。激光制作图形化是通过激光开槽的方式,将位于导电金属层 待电镀区域的绝缘掩膜层采用激光去除,以露出导电金属层的待电镀区域,而保留在导电 金属层上的绝缘掩膜层直接形成图形化掩膜。

  3)金属化:通过电镀在种子层表面制作铜电极。电镀技术是利用电化学方法在导电固 体表面沉积一层薄金属、合金或复合材料的过程, 是一种特殊的电解过程。电镀溶液在通电 后金属阳离子受电位差作用而移动到电池表面, 沉积形成金属镀层, 这层金属镀层 即电极 。

  光刻与激光图形化路线均有优劣势,目前主流做法为光刻路线。光刻路线新增设备主 要包括干膜层压机、曝光机、显影机及光阻去除机,激光路线新增设备主要为激光设备。 光刻图形化路线精度高,但新增设备较多,成本及造价较高,且显影及光阻去除的废液排 放量大,排放时会造成环境污染,需要考虑环保问题。根据帝尔激光8月投资者关系活动 纪要,激光图形化路线对激光的精准性工艺要求较高,因此激光设备的单 GW 价值量较高。 根据迈为股份8月投资者关系活动纪要,在HJT电池上目前激光的方式对电池的损伤大, 现在主流的做法是通过涂布、烘干、曝光等工序做图形化,然后用湿法工艺来做显影、铜 电镀、刻蚀等。

  铜电镀路线处于产业化进程初期,多家厂商积极布局。根据迈为股份 8 月投资者关系 活动纪要,铜电镀目前有 4 个技术难点,公司已经攻克了一半多,争取在 2023 年上半年 有一条中试线在客户端运行起来。根据宝馨科技 7 月投资者关系活动纪要,公司电镀铜设 备的实验机型、中试机型的验证工作已完成,目前正在试制量产机型,在图形化方面采用 光刻技术,量产机型预计可做到 8000 片/小时,投资成本接近丝网印刷设备。根据帝尔激 光 8 月投资者关系活动纪要,公司在前期 TOPCon 电镀工艺上已实现较好的中试应用;今 年在 IBC 上又有进一步突破,目前已有电镀铜激光设备量产订单。

  公司为直写光刻设备国内龙头。光伏用曝光机精度只需要达到微米级。公司为国内直 写光刻设备领先企业,直写光刻技术不断突破,已将应用于 PCB 线路层曝光的直写光刻设 备曝光精度(最小线μm,PCB 阻焊层曝光精度(最小线μm,与此同时公司直写光刻设备产能效率也不断提升,客户的单位产品 使用成本不断下降。 根据发光元件不同,公司直接成像包括激光直接成像和紫外光直接成像。根据使用发 光元件的不同,直接成像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),其中 LDI 的光是由紫外激光器发出,欧宝·(ob)体育app官网下载主要应用 于 PCB 制造中线路层的曝光工艺,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。

  公司定增项目将拓展新能源光伏领域的产业化应用。根据公司定增预案,公司预计投 资总计 3.18 亿元,建设现代化的直写光刻设备生产基地,深化拓展直写光刻设备在新型显 示、PCB 阻焊层、引线框架以及新能源光伏等领域内的应用。根据公司定增预案,在新能 源光伏领域,公司已经与下游知名电池片厂商进行了技术探讨。

  公司重视研发投入,研发费用与研发人员不断增长。公司发展战略为“依托自有核心 技术,加大研发力度,开拓新型应用领域”,在这一战略指引下,公司持续保障核心技术 的先进性,增加公司在相关领域的市场份额。从研发投入来看,2021 年公司研发费用达 5648 万元,同比增长 66%,2017-2021 年复合增速高达 63%。2022Q1-Q3 公司研发投 入为 6331 万元,同比增长 53%,依旧保持较高增速。研发人员方面,2021 年研发人员数 量为 152 人,占整体员工比例不断增长,达 42%。2022H1 公司研发人员数量已达 187 人,占比 43%。

  公司在研项目不断提升产品性能,未来布局多产品线 处于 试制/研究阶段的项目包括:可应用于 OLED 高世代线的 FPD 曝光产品、90nm-65nm 制 版光刻设备研制、最小线μm 的 IC 载板曝光设备等。在研项目针对现有产品的 性能提升,未来布局多产品线技术突破,如制版光刻机突破电子束直写技术、最小宽度达 到 90nm,阻焊曝光机最小宽度达到 35/60μm,不断加强公司产品的技术优势,提升高端 市场的渗透率。

  公司核心技术团队实力雄厚。公司首席科学家团队拥有三十年以上半导体设备开发经 验,来自于蔡司、KLA、球形半导体等国外领先厂商,核心技术团队曾承担国家 02 专项激 光直写光刻技术研发工作。截至 2022 年上半年,公司拥有研发技术团队 187 人,战功四 总人数的 41%,拥有首席科学家 3 人,获得省市级领军人才、高层次人才和引进人才等荣 誉称号 12 人次。

  定增资金投入研发项目拓宽公司产品边界,加深公司技术护城河。2022 年 9 月,公司 发布定增预案,拟募集资金不超过 8.25 亿元,主要将应用于直写光刻设备应用领域的拓展 及产能建设、关键子系统和零部件的自主研发等。其中应用领域方面:Mini/Micro LED 及 光伏电池铜电镀行业尚处市场发展初期,行业内已布局的竞争对手较少,行业未来几年预 计将有爆发性需求,公司提前布局未来或助推公司业绩快速增长。关键零部件方面:据公 司公告,2020H1 激光光源自主设计占比为 15.69%、运动平台占比为 47.13%,其中大功 率激光光源仍需依赖日本 Nichia 及夏普的进口,若能成功自研提升自供比例将极大程度保 障供应链安全,且可构筑更深的技术护城河。

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