芯基微裝是一家以直寫光刻為技術核心的直接成像設備及直寫光刻設備研產售供應商,主要產品包括pcb直接成像設備、自動線系統、泛半導體直寫光刻設備及自動線系統、其他激光直接成像設備以及上述產品的售后維保服務。
芯基微裝直寫光刻技術是采用高速實時動態面掃描的直寫技術,利用大功率紫外激光或led光源,通過高效集光系統和勻光系統,照射在數字微鏡器件(dmd)上,通過數據鏈路實時產生動態圖形,然后動態圖形通過高精度、低畸變的投影曝光鏡頭直接投影至覆有感光材料的基材上,實現高達幾百萬束光同時進行掃描曝光,通過空間面掃描和無縫拼接技術,高效實時地形成曝光圖形。
PCB直寫成像設備
Pcb直寫成像設備主要主要應用于pcb制造過程中的線路層及阻焊層曝光環節。
在大規模pcb制造領域,根據曝光時是否使用底片,光刻技術可主要分為直接成像(直寫光刻在pcb領域一般稱為「直接成像」,對應的設備稱為「直接成像設備」)與傳統曝光(對應的設備為傳統曝光設備)。
近年來,隨著pcb下游應用市場如智能手機、平板電腦等電子產品向大規模集成化、輕量化、高智能化方向發展,pcb制造工藝要求不斷提升,對pcb制造中的曝光精度(最小線寬)要求越來越高,多層板、HDI板、柔性版及IC載板等中高端pcb產品的市場需求不斷增長,從而推動了直接成像技術發展不斷成熟。憑借優異的曝光精度及良率、高效的生產效率以及不斷下降的設備成本,直接成像設備在中高端pcb產品制造中已經得到了廣泛的應用,成為了目前pcb制造曝光工藝中的主流發展技術。
在光刻精度上,pcb傳統曝光技術的精度只能達到50μm左右,而直寫光刻能夠實現最高5μm線寬;生產周期上由于傳統曝光工藝需要底片,拉長了工藝流程,生產周期較長,而直寫成像避免了傳統曝光所需的底片制作流程,縮短了生產周期。
在直接成像產業發展初期,與傳統曝光設備相比較,直接成像設備由于受限于生產效率較低以及設備售價較高,普及速度相對較慢。但近年來,隨著ldi等直接成像技術的不斷發展成熟,以上兩個方面存在的問題得到了有效的解決與改善,目前直接成像技術已經在pcb制造領域得到了成熟的應用。在生產效率方面,通過使用高敏感度感光材料、提高軟件數據處理能力、提高光源能量利用率以及雙臺面技術等方式,以發行人為代表的pcb直接成像設備廠商已經能夠在保持高曝光精度的同時,將設備的生產效率有效提升。
在設備售價方面,隨著我國pcb直接成像設備的技術水平快速提升以及整個pcb產業鏈生態不斷完善,直接成像設備的生產成本得到了有效降低,其銷售價格與傳統曝光設備間的價差逐漸縮小,使得下游pcb生產客戶能夠有效縮減設備生命周期內生產pcb產品的單位成本。
根據臺灣電路板協會(TPCA)發布的臺灣pcb產業技術發展藍圖,2021年中高端pcb產品的曝光精度要求較2019年將具有明顯的提升,其中多層板最小線寬從 40μm 提升至 30μm;HDI 板最小線寬從 40μm 提升至 30μm;柔性板最小線寬從 20μm 提升至 15μm;IC 載板最小線寬從 8μm 提升至 5μm。目前,直接成像設備在pcb產業化生產中能夠實現的最小線寬已經達到 5μm,而使用傳統曝光底片(銀鹽膠片)的傳統曝光設備能夠實現的最小線寬一般約為 50μm,無法達到上述中高端pcb產品大規模產業化制造中的曝光精度需求。
多層板、HDI板、柔性板以及 IC載板等中高端pcb產品市場份額占比不斷提升,目前已經占據了pcb市場的大部分份額。根據Prismark統計數據,2018年全球pcb產品中多層板產值占比約為39.40%,HDI 板產值占比為 14.80%,柔性板產值占比為 19.90%,IC 載板產值占比為12.10%,按照臺灣電路板協會發布的pcb產業技術藍圖中 2019 年線寬要求50μm 以下的pcb產品占比已經達到了 86.10%。在pcb產品不斷升級的過程中,傳統曝光技術在光刻精度、對位精度、生產效率、柔性化生產、自動化水平以及環保性等方面已經難以滿足多層板、HDI 板、柔性板、IC 載板等中高端pcb產品的產業化生產需求,直接成像技術已經成為了中高端pcb產品制造中的主流技術方案。隨著直接成像技術的進一步發展成熟,直接成像設備的制造成本及銷售價格有望進一步下降,其在單面板、雙面板等低端pcb領域中有望對傳統曝光設備實現替代,進一步提升市場滲透率。
盡管相較傳統工藝直寫光刻滲透率有望提升,但是芯基微裝的營收規模并不高,同時芯基微裝雖然披露了其中低端pcb產品及高端pcb產品的競爭對手,但并未披露自身的市場份額情況,因此未來芯基微裝該業務的營收增長應保守估計。
泛半導體直寫設備
在泛半導體領域,根據是否使用掩膜版,光刻技術主要分為直寫光刻與掩膜光刻。其中,掩膜光刻可進一步分為接近/接觸式光刻以及投影式光刻。
直寫光刻技術能夠在計算機控制下按照設計好的圖形直接成像,容易修改且制作周期較短,成為目前泛半導體掩膜版制版的主流技術。其中,激光直寫光刻技術是指計算機控制的高精度激光束根據設計的圖形聚焦至涂覆有感光材料的基材表面上,無需掩膜,直接進行掃描曝光的精密、微細、智能加工技術,主要應用于fpd(顯示面板)制造所需的掩膜版制版及 IC 制造所需的中低端掩膜版制版領域。帶電粒子直寫光刻技術與激光直寫光刻技術的原理相同,只是將輻射源用帶電粒子束取代激光光束,能夠實現更高的光刻精度,主要應用于 IC 制造所需的高端掩膜版制版領域。
直寫光刻技術受限于生產效率與光刻精度等方面因素,目前還無法滿足泛半導體產業大規模制造的需求。主要原因:一是帶電粒子直寫光刻技術的生產效率較低,且在大規模生產中會產生較為嚴重的鄰近效應(電子散射會導致電子的運動方向發生偏離,散射電子會超出原有的束斑尺寸范圍,對于鄰近束斑的非曝光區域,抗蝕劑層吸收了部分偏離束斑尺寸電子的能量而發生曝光),嚴重影響圖形的分辨率及精度;二是激光直寫光刻技術受限于激光波長,在光刻精度上不如電子束、離子束等帶電粒子直寫光刻技術,還無法滿足高端半導體器件制造的需求。
因此,在該領域芯基微裝不僅需要面臨直寫光刻技術的競爭對手,還需要面臨掩膜光刻領域強大的競爭對手譬如阿斯麥、尼康以及佳能。
而芯基微裝該領域業務發展持續性受阻表明其還需要較長的時間才能證明其是否具備發展泛半導體直寫設備的能力。
總結
總體而言,由于芯基微裝所處領域面臨較多的競爭對手,雖然其營收近幾年出現了飛速的增長,但這需要芯基微裝不斷加大研發投入保持行業競爭力,同時,由于芯基微裝并未披露pcb直寫光刻設備行業規模情況,是否該領域天花板有限呢?
芯基微裝雖然題材足夠亮眼,但仍然需要其用時間給出證明,屆時,才能回答其是否值得投資。
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