合肥市高新区-直写光刻设备产业应用深化拓展项目可行性研究报告
思瀚产业研究院    2022-09-02

1、项目概况

项目名称：直写光刻设备产业应用深化拓展。

项目实施主体：合肥芯碁微电子装备股份有限公司。

项目总投资：31,756.19万元。

项目建设内容：本项目拟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，扩产 现有 NEX系列产品的同时，不断开发新产品并推动产业化落地。预计达产 后将形成年产 210（台/套）直写光刻设备产品的生产规模。

项目建设地点：合肥市高新区长安路与长宁大道交口西南角

2、项目建设的必要性

（1）加强技术成果转化能力，积极深化拓宽直写光刻设备下游细分应用领域

直写光刻技术是微纳制造技术的底层关键技术之一，其原理是利用光学-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转移到基材表面，具有较高的泛用性潜力，近年来随着直写光刻技术的不断成熟，其下游产业化应用领域有望进一步深化拓展。

作为国内领先的直写光刻设备厂商，公司直写光刻设备主要应用于泛半导体领域和 PCB领域。其中，在泛半导体领域，公司产品目前主要应用于 IC、FPD掩膜版制版、半导体器件制造、先进封装领域；在 PCB领域，公司产品主要应用于 HDI、FPC等中高端产品的线路层曝光。近年来，随着不断加大技术研发投入，公司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（最小线宽）由8μm提升至6μm，PCB阻焊层曝光精度（最小线宽）由 75/150μm提升至40/70μm，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。

随着公司直写光刻技术水平不断提升，以及下游新型显示、PCB阻焊、引线框架和新能源光伏等产业快速发展，公司直写光刻技术的应用潜力正不断被激发，公司有必要进一步加大技术成果转化投入，在现有业务基础上深化直写光刻设备在 PCB阻焊领域的市场推广应用，并拓展其在新型显示、引线框架和新能源光伏等新领域中的产业化应用，推动公司主营业务的持续健康发展。

（2）切入新型显示、PCB阻焊、引线框架、新能源光伏等新兴市场领域，占领市场先机

在新型显示领域，尽管 OLED能够提供更好的色彩对比度，但是其价格昂贵且在户外使用寿命和性能方面存在缺陷，Mini/Micro-LED作为新型显示技术，凭借其出色的亮度、低能耗、高刷新率、宽色域和成本低等优点，在高端电视、智能手机、笔记本电脑以及车载显示领域具有良好的市场前景。由于显示面板背部 Mini/Micro-LED器件数量繁多且线间距密集（一般为 50-60μm），在产品制造过程中需要使用高精度和高良率的防焊工艺，因此直写光刻设备的运用为实现器件高精度并克服面板形貌失真和精细特征等挑战提供了理想的解决方案。

在 PCB阻焊领域，近年来受消费电子、5G通讯以及新能源汽车等终端市场需求牵引，PCB产品发展呈现出高密度、高精度和轻薄化等趋势，产品制造过程中除对线路层曝光工序的精细化程度不断提高外，对阻焊层的曝光精度要求也不断提升。此外，随着直写光刻设备的不断技术进步，产能效率指标不断提升，对阻焊层大面积曝光的成本不断下降，为直写光刻设备在 PCB阻焊领域的应用渗透提供了有利条件，为公司直写光刻设备的市场拓展提供了新空间。

在引线框架领域，随着终端产品的小型化、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。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，传统冲压式生产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。直写光刻技术凭借其精度高、灵活性强等优势，将在蚀刻工艺中的曝光环节发挥重要作用。

在新能源光伏领域，HJT和 TOP-Con等更高效的光伏电池技术正在快速发展，由此带来的高昂银浆成本促使业内厂商持续“减银降本”。在此背景下，以铜电镀工艺为代表的新工艺正开始进行产业化导入，旨在采用铜材料全部替代金属银浆，在栅线制造中，通过曝光、电镀工艺代替传统丝网印刷，同时进一步缩小栅线的宽度，增大栅线密度，提升光电转换效率，从而达到有效降低光伏发电成本的目的。目前，国内光伏电池片企业正在加紧引进铜电镀工艺进行光伏电池片量产，直写光刻设备作为铜电镀曝光工序的关键设备，其产业化应用具有巨大的发展潜力。

综上所述，随着直写光刻技术的不断成熟，其在新型显示、PCB阻焊、引线框架和新能源光伏等领域内具有良好的产业化应用拓展前景，随着上述领域内的技术工艺不断成熟，将大幅增加对直写光刻设备的市场需求。通过本项目的实施，公司将加大在上述新兴市场内的布局，推动直写光刻设备在上述领域内的产品开发及产业化验证力度，充分把握市场先机。

（3）丰富公司直写光刻设备产品体系，提升主营业务发展潜力

目前，公司凭借较强的技术实力以及突出的产品性能，推动了直写光刻设备的下游应用不断扩展，覆盖了 IC掩膜版制版、半导体器件制造、先进封装、FPD、PCB等领域。但是，受限于技术发展的成熟度以及下游市场的工艺切换周期较长，目前公司直写光刻设备主要应用于 PCB线路层曝光工艺环节，公司营业收入对下游 PCB行业的依赖程度较高，PCB行业的周期性波动将对公司的日常经营造成较大的影响。

通过本项目的实施，公司将加大直写光刻设备的产业化应用深化拓展力度。

一方面，公司持续提升技术成果转化能力，面向新型显示、引线框架和新能源光伏等新领域，拓展直写光刻设备在上述领域中的产业化应用，开发满足下游行业差异化、定制化需求的直写光刻新产品，有效丰富公司现有直写光刻设备产品矩阵，降低对 PCB行业的依赖性，并有效提升主营业务发展潜力。另一方面，公司将充分把握 PCB阻焊市场中运用直写光刻设备替代传统曝光设备的市场机遇，加大公司 NEX系列阻焊直写光刻设备的市场推广力度，持续提升产品性能和产品的市场渗透率。

3、项目建设的可行性

（1）国家产业政策的大力支持，为本项目实施提供良好的产业环境

直写光刻设备是典型的高端装备，目前我国直写光刻设备产业发展正处于国产替代的关键时期，在 PCB领域的产业化应用不断成熟，并且在新型显示、新能源光伏等新兴产业内显示出较大的产业化潜力。上述相关产业是我国战略性新兴产业，其行业发展受到国家重视，国家及各级政府陆续发布多项产业发展支持政策，为本项目实施提供了良好的政策环境，主要相关产业政策如下： 2018年 11月，国家统计局发布《战略性新兴产业分类（2018）》，将高密度PCB生产设备、特种印制电路板、柔性多层印制电路板列入战略性新兴产业。

2019年 10月，国家发展和改革委员会印发《产业结构调整指导目录（2019年本）》，明确将薄膜晶体管液晶显示（TFT-LCD）、发光二极管（LED）及有机发光二极管显示（OLED）、电子纸显示、激光显示、3D显示等新型显示器件生产专用设备列为鼓励类；将各类晶体硅和薄膜太阳能光伏电池生产设备列为鼓励类；将集成电路装备制造列为鼓励类。

2020年 8月，国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》，提出聚焦高端芯片、集成电路装备和工艺技术等关键核心技术研发；在先进存储、先进计算、先进制造、高端封装测试、关键装备材料、新一代半导体技术等领域，结合行业特点推动各类创新平台建设。

2020年 9月，国家发展改革委、科技部、工业和信息化部、财政部印发《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》，提出加快基础材料、关键芯片、高端元器件、新型显示器件、关键软件等核心技术攻关。

2021年 6月，工业和信息化部、科技部等六部门印发《关于加快培育发展制造业优质企业的指导意见》，提出加大基础零部件、基础电子元器件、基础软件、基础材料、基础工艺、高端仪器设备、集成电路、网络安全等领域关键核心技术、产品、装备攻关和示范应用。

2022年 5月，国家发展和改革委员会、国家能源局印发《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，提出推进高效太阳能电池、先进风电设备等关键技术突破，加快推动关键基础材料、设备、零部件等技术升级。

2022年 6月，科技部、国家发展和改革委员会、工业和信息化部等九部门印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案（2022-2030年）》，提出实施绿色低碳转型科技支撑行动，在新能源发电方面，研发高效硅基光伏电池等技术；在前沿和颠覆性低碳技术方面，提出研发新型高效光伏电池技术，涵盖可突破单结光伏电池理论效率极限的光电转换新原理，高效薄膜电池、叠层电池等基于新材料和新结构的光伏电池新技术。

2022年 8月，工业和信息化部、财政部、商务部等五部门联合印发《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》，提出推动 TOP-Con、HJT等晶体硅太阳能电池技术，开展新型高效低成本光伏电池技术研究和应用，开展智能光伏试点示范和行业应用。

2022年 3月，安徽省人民政府印发《安徽省“十四五”电子信息制造业发展规划》，提出实现新型显示产业持续创新发展，布局 Mini/Micro-LED等新型显示项目，推动新型显示关键装备及配套件创新发展；大力发展 FlipChip等先进封装，强化本土配套能力，加快关键设备产业化进程；支持企业布局 HJT、TOP-Con等下一代电池技术。此外，还提出以合肥市为核心，打造集成电路、新型显示、太阳能光伏等全产业链发展。

（2）可观的下游潜在市场需求，为本项目提供广阔的市场空间

通过本项目的实施，公司拟面向新型显示、引线框架和新能源光伏等新应用领域推动公司直写光刻设备的产业化应用，同时进一步深化现有 PCB阻焊直写光刻设备的市场应用，上述下游市场发展趋势良好，具有可观的潜在市场需求，为本项目新增产能消化提供了充分的市场空间。

①Mini/Micro-LED行业市场前景

Mini/Micro-LED是近年来快速发展的新型显示技术，目前产业化较为成熟的是“Mini-LED+LCD”背光技术，相较于 OLED面板，该技术能够在实现更轻更薄的情况下达到媲美 OLED面板的显示效果，且在显示亮度、成本方面更具优势。

2021年，苹果公司发布搭载 Mini-LED显示面板的 Ipad Pro及 MacBook Pro产品，Samsung、LG、TCL先后推出 Mini-LED电视，标志着 Mini-LED技术开始大规模应用于高端消费电子领域。根据 Omdia数据，2021年 Mini-LED背光LCD终端产品出货量约为 1,630万台，预计到 2026年将增长至 3,590万台，其中高端电视的出货量将由 190万台增长至 2,760万台，电视显示面板面积较大，将有效拉动对 Mini-LED产品的市场需求，从而为直写光刻设备在 Mini-LED阻焊等领域内的应用创造广阔的市场空间。

2021-2026年 Mini-LED背光 LCD终端产品出货量

资料来源：Omdia

②PCB阻焊层曝光设备市场前景

目前，全球 PCB产业正处于行业景气周期，未来 5G通讯、新能源汽车等高端 PCB产品有望不断引领行业发展。根据 Prismark数据，2021年全球 PCB市场规模为 803亿美元，同比大幅增长 23.12%，预计 2022年将在去年大幅增长的基础上增长 4.2%。我国是全球最大的 PCB生产国和消费国，根据 Prismark预测，到 2025年我国 PCB产业市场规模有望达到 460.44亿美元，占全球 PCB市场的份额将达到 53.34%。在 PCB阻焊领域，根据 UResearch数据，2020年我国PCB阻焊层曝光设备市场规模约为 13.57亿元，预计到 2023年将增长至 20.50亿元，年复合增长率约为 14.73%，为直写光刻设备在阻焊层曝光替代传统曝光设备提供了充分的市场空间。

2013-2023年我国 PCB阻焊层曝光设备市场规模

资料来源：UResearch

③引线框架领域市场前景

伴随全球半导体封装行业快速发展，引线框架作为除 IC载板外市场最大的封装材料，其市场需求也呈现出持续增长趋势。根据我国集成电路材料产业技术创新联盟（ICMtia）、SEMI数据，2021年全球引线框架市场规模约为 38.2亿美元，同比增长 20.13%，预计到 2023年将增长至 39.9亿美元；2021年我国引线框架市场规模约为 80.3亿元，同比大幅增长 20.39%，预计 2022年将增长至 83.6亿元。

2015-2022年我国引线框架市场规模

资料来源：ICMtia、SEMI

④新能源光伏市场前景

近年来，国际地缘政治冲突与能源危机愈演愈烈，能源独立成为各国社会经济发展的重要因素。光伏产业是我国优势产业，是我国实现“双碳战略”的重要途径之一，近年来发展态势良好。根据中国光伏行业协会（CPIA）数据，2021年我国光伏新增装机量为 54.88GW，同比增长 13.9%，光伏电池片产量达到了198GW，同比大幅增长 46.9%。根据 CPIA预测，2022-2025年我国光伏年均新装机量将达到 83-99GW，将有效拉动的光伏电池片的市场需求。

在技术发展方面，目前我国光伏电池片仍以 P型 PERC技术为主，随着产品需求逐渐转向高效产品，具有更高光电转换效率的 N型电池开始快速发展，TOP-Con、HJT等 N型电池新技术有望快速渗透。根据 CPIA预测，2022年 N型电池占比有望由 3%提升至 13.4%，到 2030年 TOP-Con、HJT电池市场占比将超过 60%。由于现阶段 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，具有广阔的市场发展空间。根据光大证券测算，2023-2030年全球光伏电池片曝光设备市场需求将由 0.35亿元快速增长至 13.64亿元，年复合增长率高达 68.75%。

2023-2030年全球光伏电池片“铜电镀”工艺曝光设备市场规模

资料来源：光大证券

（3）较强的产品和技术研发实力，为本项目提供技术支撑

作为国家高新技术企业，公司始终专注于不断提高自身产品和技术研发实力，现已组建起专业的研发团队，在直写光刻领域形成了较为齐全的核心技术体系和较强的产品研发实力，为本项目顺利实施和产业化落地提供坚实的技术支撑。

① 优秀的技术研发队伍

公司通过内部培养和外部引进的方式形成了深厚的人才储备，截至 2022年 6月末，公司技术研发团队共有 187人，占员工总人数超过 40%。公司科学家团队具备三十年以上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，多人入选“安徽省创新创业领军人才”、“安徽省百人计划引进人才”和“合肥市领军人才”等高端人才计划，并带领团队获得“安徽省高层次科技人才团队”、“2019年‘创客中国’安徽省中小企业创新创业大赛企业组一等奖”、“第八届中国创新创业大赛安徽赛区成长企业组二等奖”、“2018年度合肥高新区优秀企业创新创业奖-专业创造奖”、“庐州产业创新团队”、“江淮硅谷创新创业团队”等荣誉。

② 较强的产品研发产业化能力

在产品研发方面，公司自主研发的双台面激光直写曝光设备 TRIPOD100T和D1曝光机分别入选 2017年第一批、第二批安徽省首台（套）重大技术装备，双机自动连线激光直接成像机 TRIPOD200T入选 2020年度安徽省首台（套）重大技术装备。公司还先后承担了 2019年第二批工业强基实施方案-6代线平板显示曝光机项目；2020年安徽省第五批重大新兴产业专项-合肥高新技术产业开发区泛半导体光刻设备重大新兴产业专项；2021年安徽省第三批科技重大专项（定向委托类）-90nm-65nm制版光刻设备研制。

在产业化应用方面，在半导体封装领域，公司成功研发了 WLP系列直写光刻设备以及 IC载板专用直写光刻设备，并实现了下游产业化应用，进入了华天科技、东山精密、臻鼎科技等知名客户供应链。在 PCB阻焊领域，公司持续推动直写光刻设备在 PCB阻焊层的产业化应用，推出面向 PCB高端阻焊工艺需求的 NEX系列产品，覆盖了阻焊线/开窗40μm/70μm、50μm/90μm、75μm/150μm等多个工艺技术节点，并成功进入了东山精密、健鼎、深南电路等知名厂商供应链；自主开发的 LDW700设备应用于知名平板显示企业维信诺，为公司深化直写光刻设备在高端 PCB阻焊以及拓展在 Mini-LED阻焊领域的产业化应用打下了坚实的基础。在引线框架领域，目前公司已实现产品的客户导入，逐步对立德半导体等下游客户实现了销售。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。

③ 完善的核心技术体系

公司通过持续的自主研发，已形成了系统集成技术、光刻紫外光学及光源技术、高精度高速实时自动对焦技术、高精度高速对准多层套刻技术、高精度多轴高速大行程精密驱动控制技术、高可靠高稳定性及 ECC技术、高速实时高精度图形处理技术等一系列直写光刻关键技术，并形成了相应的知识产权成果。截至2022年 6月末，公司累计获得授权专利 120项，并荣获“合肥市知识产权示范企业”称号。其中，已授权发明专利 51项，已授权实用新型专利 64项，已授权外观设计专利 5项。此外，公司还拥有软件著作权 14项，实现了软件与硬件设备的有效配套。

4、项目实施主体与投资情况

本项目建设由芯碁微装实施，项目总投资金额为 34,821.14万元，拟使用募集资金 29,517.00万元。

5、项目用地、所涉及的报批事项

本项目拟建设地点为合肥市高新区长安路与长宁大道交口西南角，土地权证等相关事项已经办理完毕并取得了相关的产权证书，产权证书编号为“皖（2022）合肥市不动产权第 1190187号”。

截止本报告出具日，公司正在推进项目相关的备案及环评等报批工作，尚未取得相关项目备案、环评批复文件。

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