研判2025！全球直寫光刻設(shè)備行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、市場(chǎng)規(guī)模、應(yīng)用領(lǐng)域及未來趨勢(shì)分析：市場(chǎng)規(guī)?；謴?fù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，PCB為最大應(yīng)用領(lǐng)域[圖]

內(nèi)容概要：直寫光刻也稱無掩模光刻，是指計(jì)算機(jī)控制的高精度光束聚焦投影至涂覆有感光材料的基材表面上，無需掩模直接進(jìn)行掃描曝光。近年來，全球經(jīng)濟(jì)增速放緩，下游行業(yè)承壓發(fā)展，直寫光刻設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模呈波動(dòng)態(tài)勢(shì)，2024年隨著下游行業(yè)明顯回暖，直寫光刻設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模恢復(fù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，同比增長(zhǎng)12%達(dá)15.7億美元。未來隨著直寫光刻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)逐步顯現(xiàn)及其應(yīng)用邊界的不斷擴(kuò)展，市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)張。從直寫光刻設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈來看，上游為設(shè)備生產(chǎn)所需的原材料、模塊及組件，包括光源、圖形生成模塊、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、光路組件及自動(dòng)控制組件等。中游為直寫光刻設(shè)備供應(yīng)商。下游為直寫光刻設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域，涉及印制電路板制造、IC載板制造、顯示面板等。這些產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，涵蓋消費(fèi)電子、數(shù)據(jù)中心、汽車電子、低空經(jīng)濟(jì)、平板顯示器等。PCB為直寫光刻設(shè)備最大應(yīng)用領(lǐng)域，2024年占比41.1%。其次為掩膜版領(lǐng)域，占比36.6%。其他領(lǐng)域占比相對(duì)較小。競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)方面，在PCB直接成像設(shè)備領(lǐng)域，由于設(shè)備由多個(gè)系統(tǒng)組成，設(shè)備生產(chǎn)工藝復(fù)雜，因此技術(shù)門檻高，目前行業(yè)主要參與者包括以色列Orbotech、日本的ORC、ADTEC、SCREEN以及國(guó)內(nèi)的芯碁微裝、江蘇影速、天津芯碩、中山新諾、大族激光等企業(yè)。而在，泛半導(dǎo)體直寫光刻設(shè)備領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)發(fā)展起步較晚，主要市場(chǎng)份額為國(guó)外廠商所占據(jù)。競(jìng)爭(zhēng)者包括瑞典Mycronic、德國(guó)Heidelberg、日本SCREEN、美國(guó)KLA-Tencor、美國(guó)Rudolph及國(guó)內(nèi)的上海微電子、天津芯碩、中山新諾、江蘇影速、芯碁微裝等。目前，我國(guó)直寫光刻設(shè)備產(chǎn)業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，以芯碁微裝、天津芯碩為代表的直寫光刻設(shè)備廠商呈現(xiàn)出快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，部分產(chǎn)品已經(jīng)能夠與Orbotech等國(guó)外行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先廠商參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。但是，在直寫光刻設(shè)備上游關(guān)鍵零部件領(lǐng)域，目前我國(guó)廠商仍主要采取進(jìn)口方式，國(guó)產(chǎn)化程度較低，不利于行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

上市企業(yè)：芯碁微裝(688630)、大族激光(002008)、蘇大維格（300331）、洪田股份(603800)、富創(chuàng)精密（688409）、福晶科技（002222）、張江高科（600895）、

相關(guān)企業(yè)：江蘇影速集成電路裝備股份有限公司、天津芯碩精密機(jī)械有限公司、上海微電子裝備（集團(tuán)）股份有限公司、中山新諾科技股份有限公司、托托科技(蘇州)有限公司、矽萬(上海)半導(dǎo)體科技有限公司、納糯三維科技(上海)有限公司、杭州玉之泉精密儀器有限公司、深圳洪鐳光學(xué)科技有限公司

關(guān)鍵詞：直寫光刻設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈、直寫光刻設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模、直寫光刻設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域、直寫光刻設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)格局

一、直寫光刻設(shè)備行業(yè)相關(guān)概述

直寫光刻也稱無掩模光刻，是指計(jì)算機(jī)控制的高精度光束聚焦投影至涂覆有感光材料的基材表面上，無需掩模直接進(jìn)行掃描曝光。其主要原理是通過計(jì)算機(jī)將所需的光刻圖案通過軟件輸入到數(shù)字微鏡器件（DMD）芯片中，根據(jù)圖像中的黑白像素的分布來改變DMD芯片微鏡的轉(zhuǎn)角，并通過準(zhǔn)直光源照射到DMD芯片上形成與所需圖形一致的光圖像投射到基片表面，通過控制樣品臺(tái)的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)大面積的微結(jié)構(gòu)制備。光刻設(shè)備是微納制造的關(guān)鍵設(shè)備之一，光刻設(shè)備的性能直接決定微納制程精細(xì)程度。直寫光刻是微納光刻的重要分支，它既具有投影光刻的技術(shù)特點(diǎn)，如投影成像技術(shù)、雙臺(tái)面技術(shù)、步進(jìn)式掃描曝光等，又具有投影光刻所不具有的高靈活性、低成本以及縮短工藝流程等技術(shù)特點(diǎn)。直寫光刻設(shè)備集成了圖形處理系統(tǒng)、高精度位移平臺(tái)、光路系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、紫外光源、聚焦系統(tǒng)、智能生產(chǎn)系統(tǒng)、整機(jī)軟件系統(tǒng)以及對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)等模塊，涉及精密機(jī)械、紫外光學(xué)、圖形圖像處理、模式識(shí)別、深度學(xué)習(xí)、自動(dòng)控制、高速數(shù)據(jù)處理、有機(jī)化學(xué)等多領(lǐng)域的跨學(xué)科綜合技術(shù)。

直寫光刻曝光成像的方式與傳統(tǒng)投影光刻基本相似，區(qū)別在于使用數(shù)字DMD代替?zhèn)鹘y(tǒng)的掩模，采用高速實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)面掃描，利用大功率紫外激光或LED光源，通過高效集光系統(tǒng)和勻光系統(tǒng)照射在DMD上，通過數(shù)據(jù)鏈路實(shí)時(shí)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)圖形，再通過高精度、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(shí)現(xiàn)高達(dá)幾百萬束光同時(shí)進(jìn)行掃描曝光，通過空間面掃描和無縫拼接技術(shù)，高效實(shí)時(shí)地形成曝光圖形。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《中國(guó)直寫光刻設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)運(yùn)行格局及投資機(jī)會(huì)研判報(bào)告》

二、直寫光刻設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀

近年來，全球經(jīng)濟(jì)增速放緩，下游行業(yè)承壓發(fā)展，直寫光刻設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模呈波動(dòng)態(tài)勢(shì)，2024年隨著下游行業(yè)明顯回暖，直寫光刻設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模恢復(fù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，同比增長(zhǎng)12%達(dá)15.7億美元。未來隨著直寫光刻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)逐步顯現(xiàn)及其應(yīng)用邊界的不斷擴(kuò)展，市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)張。

在PCB直接成像設(shè)備領(lǐng)域，由于設(shè)備由多個(gè)系統(tǒng)組成，設(shè)備生產(chǎn)工藝復(fù)雜，因此技術(shù)門檻高，目前行業(yè)主要參與者包括以色列Orbotech、日本的ORC、ADTEC、SCREEN以及國(guó)內(nèi)的芯碁微裝、江蘇影速、天津芯碩、中山新諾、大族激光等企業(yè)。而在，泛半導(dǎo)體直寫光刻設(shè)備領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)發(fā)展起步較晚，主要市場(chǎng)份額為國(guó)外廠商所占據(jù)。競(jìng)爭(zhēng)者包括瑞典Mycronic、德國(guó)Heidelberg、日本SCREEN、美國(guó)KLA-Tencor、美國(guó)Rudolph及國(guó)內(nèi)的上海微電子、天津芯碩、中山新諾、江蘇影速、芯碁微裝等。目前，我國(guó)直寫光刻設(shè)備產(chǎn)業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，以芯碁微裝、天津芯碩為代表的直寫光刻設(shè)備廠商呈現(xiàn)出快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，部分產(chǎn)品已經(jīng)能夠與Orbotech等國(guó)外行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先廠商參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。但是，在直寫光刻設(shè)備上游關(guān)鍵零部件領(lǐng)域，目前我國(guó)廠商仍主要采取進(jìn)口方式，國(guó)產(chǎn)化程度較低，不利于行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

三、直寫光刻設(shè)備行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

1、產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

從直寫光刻設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈來看，上游為設(shè)備生產(chǎn)所需的原材料、模塊及組件，包括光源、圖形生成模塊、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、光路組件及自動(dòng)控制組件等。中游為直寫光刻設(shè)備供應(yīng)商。憑借雄厚的研發(fā)投入、制造專業(yè)知識(shí)及對(duì)下游應(yīng)用特定需求的深入理解，進(jìn)行精密的系統(tǒng)集成，以生產(chǎn)先進(jìn)、高精度的直寫光刻設(shè)備。下游為直寫光刻設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域，涉及印制電路板制造、IC載板制造、顯示面板等。這些產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，涵蓋消費(fèi)電子、數(shù)據(jù)中心、汽車電子、低空經(jīng)濟(jì)、平板顯示器等。

2、下游應(yīng)用分布

直寫光刻設(shè)備是PCB、掩膜版、IC載板等產(chǎn)品生產(chǎn)的重要設(shè)備，其中PCB為直寫光刻設(shè)備最大應(yīng)用領(lǐng)域，2024年占比41.1%。其次為掩膜版領(lǐng)域，占比36.6%。其他領(lǐng)域占比相對(duì)較小。

3、下游應(yīng)用領(lǐng)域—PCB領(lǐng)域

PCB是所有電子產(chǎn)品必備的電路載體，是電子工業(yè)中的重要基礎(chǔ)部件，PCB產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平在一定程度上反映一個(gè)國(guó)家或地區(qū)電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度與技術(shù)水平。2024年全球PCB市場(chǎng)產(chǎn)值為736億美元，同比增長(zhǎng)5.8%，人工智能服務(wù)器及數(shù)據(jù)中心高速網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是2024年P(guān)CB市場(chǎng)最核心的增長(zhǎng)引擎，持續(xù)推動(dòng)高端PCB產(chǎn)品需求擴(kuò)張。受益于全球PCB產(chǎn)能向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移以及下游電子終端制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，中國(guó)大陸PCB行業(yè)整體呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。中國(guó)大陸2006年開始超越日本成為全球第一大PCB生產(chǎn)國(guó)，2016年至今PCB產(chǎn)值占比超過全球一半以上。2024年中國(guó)大陸PCB產(chǎn)值達(dá)412.13億美元，同比增長(zhǎng)9%，占全球PCB總產(chǎn)值的56%。

PCB生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，涉及多個(gè)工藝環(huán)節(jié)，每個(gè)工藝環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的專用設(shè)備需求，主要包括激光鉆孔機(jī)、激光切割機(jī)、數(shù)控鉆床、曝光設(shè)備、蝕刻設(shè)備、電鍍?cè)O(shè)備、檢測(cè)設(shè)備等。其中，曝光設(shè)備是PCB制造中的關(guān)鍵設(shè)備之一，用于PCB制造中的線路層曝光及阻焊層曝光工藝環(huán)節(jié)，主要功能是將設(shè)計(jì)的電路線路圖形轉(zhuǎn)移到PCB基板上，其技術(shù)發(fā)展同下游PCB產(chǎn)業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。目前，在大規(guī)模PCB制造領(lǐng)域，根據(jù)曝光時(shí)是否使用底片，光刻技術(shù)可主要分為直接成像（直寫光刻在PCB領(lǐng)域一般稱為“直接成像”）與傳統(tǒng)曝光（對(duì)應(yīng)的設(shè)備為傳統(tǒng)曝光設(shè)備）。根據(jù)使用發(fā)光元件的不同，直接成像可進(jìn)一步分為激光直接成像（LDI）以及非激光的紫外光直接成像，如紫外LED直接成像技術(shù)（UVLED-DI），其中LDI的光是由紫外激光器發(fā)出，主要應(yīng)用于PCB制造中線路層的曝光工藝，而UVLED-DI的光是由紫外發(fā)光二極管發(fā)出，主要應(yīng)用于PCB制造中阻焊層的曝光工藝。

與傳統(tǒng)曝光技術(shù)相比較，直接成像設(shè)備在光刻精度、對(duì)位精度、良品率、環(huán)保性、生產(chǎn)周期、生產(chǎn)成本、柔性化生產(chǎn)、自動(dòng)化水平等方面具有優(yōu)勢(shì)。隨著技術(shù)水平不斷提升，設(shè)備成本不斷降低，直接成像設(shè)備在中高端 PCB 產(chǎn)品制造中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，成為了目前PCB制造曝光工藝中的主流發(fā)展技術(shù)，成功應(yīng)用在PCB各細(xì)分產(chǎn)品，如雙面板、多層板、HDI板、柔性板、IC載板等。隨著PCB行業(yè)景氣度回升，對(duì)直寫光刻設(shè)備需求增加，2024年全球PCB制造領(lǐng)域直寫光刻設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為6.5億美元，同比增長(zhǎng)20%。

4、下游應(yīng)用領(lǐng)域—先進(jìn)封裝

“后摩爾”時(shí)代，隨著集成電路工藝制程的越發(fā)先進(jìn)，對(duì)技術(shù)端和成本端提出了巨大挑戰(zhàn)，先進(jìn)封裝技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。先進(jìn)封裝技術(shù)能在不單純依靠芯片制程工藝實(shí)現(xiàn)突破的情況下，通過晶圓級(jí)封裝和系統(tǒng)級(jí)封裝，提高產(chǎn)品集成度和功能多樣化，滿足終端應(yīng)用對(duì)芯片輕薄、低功耗、高性能的需求，同時(shí)大幅降低芯片成本，因此在高端邏輯芯片、存儲(chǔ)器、射頻芯片、圖像處理芯片、觸控芯片等領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用。晶圓級(jí)封裝能夠?qū)崿F(xiàn)更大的帶寬、更高的速度與可靠性以及更低的功耗，適合移動(dòng)消費(fèi)電子產(chǎn)品、高端超級(jí)計(jì)算機(jī)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的芯片封裝。近幾年，全球先進(jìn)封裝熱度持續(xù)高漲，市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，2024年全球先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模達(dá)450億美元。

2019-2024年全球先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模

先進(jìn)封裝技術(shù)不斷應(yīng)用，對(duì)光刻技術(shù)解決方案提出了更 精細(xì)的線寬處理能力、更高的層間對(duì)位精度及更大面積的圖形化能力的要求。然而，掩膜版光刻技術(shù)在若干先進(jìn)封裝形式中面臨諸多限制。在2.5D先進(jìn)封裝形式 （如CoWoS-L）及面板級(jí)先進(jìn)封裝(PLP)形式中，IC載板正向更大尺寸發(fā)展，以在單個(gè)封裝 芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多異構(gòu)單元集成。然而，該尺寸已超出掩膜版光刻工藝中單次曝光的最 大曝光尺寸。因此，需要通過多次曝光對(duì)掩膜版進(jìn)行拼接，以對(duì)大尺寸基板進(jìn)行圖形化。 然而，掩膜版的重復(fù)拼接將導(dǎo)致對(duì)準(zhǔn)誤差增加、曝光工藝時(shí)間成倍增加、成本指數(shù)級(jí) 增長(zhǎng)及良率迅速下降。直寫光刻技術(shù)無需掩膜版并以數(shù)字方式生成圖案，可通過單個(gè)工藝步驟完成大尺 寸基板的曝光過程。與掩膜版光刻相比，其展現(xiàn)出成本更低、效率更高的技術(shù)優(yōu)勢(shì)?；迓N曲是先進(jìn)封裝工藝中的另一工藝瓶頸。高溫及機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致的基板彎曲或 扭曲將導(dǎo)致封裝良率下降。在掩膜版光刻工藝下，掩膜版圖案與基板圖案之間的剛性 耦合關(guān)系無法從根本上解決翹曲問題。直寫光刻技術(shù)可掃描整個(gè)基板表面，并對(duì)基板 變形進(jìn)行實(shí)時(shí)精確計(jì)算，以調(diào)整曝光位置及參數(shù)。此外，憑借數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，直寫 光刻技術(shù)對(duì)基于玻璃基板的新興先進(jìn)封裝形式（如TGV）表現(xiàn)出高度的兼容性。這有助 于提高先進(jìn)封裝的良率水平。目前，直寫光刻設(shè)備在先進(jìn)封裝領(lǐng)域處于產(chǎn)業(yè)化初期，并已在部分下游先進(jìn)封裝 生產(chǎn)線上進(jìn)行引進(jìn)及驗(yàn)證，2024年全球先進(jìn)封裝領(lǐng)域用直寫光刻設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為2億元人民幣（0.3億美元），預(yù)計(jì)到2030年市場(chǎng)規(guī)模將超30億元。未來隨著全球先進(jìn)封裝工藝的持續(xù)發(fā)展及直寫光刻技術(shù)先進(jìn)性的逐步顯現(xiàn)，先進(jìn)封裝對(duì)直寫光刻設(shè)備需求將不斷增加。

四、直寫光刻設(shè)備行業(yè)技術(shù)趨勢(shì)

直接成像設(shè)備及直寫光刻設(shè)備的技術(shù)發(fā)展由下游PCB、泛半導(dǎo)體器件等產(chǎn)品的升級(jí)趨勢(shì)驅(qū)動(dòng)?？傮w而言，目前直寫光刻設(shè)備的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)為：實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的線寬及分辨率、提升產(chǎn)品生產(chǎn)良率、實(shí)現(xiàn)最小線寬和生產(chǎn)效率的平衡和優(yōu)化。

1、實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的光刻精度

目前，下游電子產(chǎn)品持續(xù)往集成化、便攜化、多功能和高性能等方向發(fā)展，這對(duì)PCB及泛半導(dǎo)體器件制造中的光刻精度提出更高的要求。在PCB領(lǐng)域，追求更精細(xì)的線寬及分辨率成為PCB大廠的主要發(fā)展方向，直接成像技術(shù)已經(jīng)開始被PCB大廠作為用來取代傳統(tǒng)曝光技術(shù)的主流技術(shù)。泛半導(dǎo)體領(lǐng)域中的IC后道封裝，日本SCREEN已經(jīng)推出最小線寬2μm的采用激光直寫技術(shù)的晶圓級(jí)封裝光刻設(shè)備。

2、提升產(chǎn)品生產(chǎn)良率

隨著生產(chǎn)效率和最小線寬的提升，直寫光刻需要的系統(tǒng)模塊也在不斷增加，系統(tǒng)的熱源越來越多。為了確保各模塊成像系統(tǒng)的一致性、穩(wěn)定性，提高核心器件的使用壽命，設(shè)備廠商一方面需要對(duì)整機(jī)進(jìn)行熱分析和控制，通過建模分析改善設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和增加環(huán)境控制，另一方面需要通過數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)模型、過程控制技術(shù)、軟件的智能化補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)手段提升光刻設(shè)備的穩(wěn)定性和智能化水平，從而提高光刻制程的良率。

3、實(shí)現(xiàn)最小線寬和生產(chǎn)效率的平衡和優(yōu)化

隨著最小線寬和生產(chǎn)效率的不斷提升，直接成像設(shè)備及直寫光刻設(shè)備將采用更多或者性能更高的模塊，設(shè)備成本隨之上升。下游客戶基于產(chǎn)品生產(chǎn)成本控制需求，當(dāng)產(chǎn)品單位生產(chǎn)成本低于原有單位生產(chǎn)成本時(shí)，才有動(dòng)力完成設(shè)備升級(jí)和更換。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（techappsinsider.com）發(fā)布的《中國(guó)直寫光刻設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)運(yùn)行格局及投資機(jī)會(huì)研判報(bào)告》。智研咨詢是中國(guó)領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。