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国产半导体再添生力军!传统封装电镀液龙头曲线杀入光刻胶:艾森股份在垄断下突围

时间: 2024-02-26 11:56:44 作者: 产品中心
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  原标题:国产半导体再添生力军!传统封装电镀液龙头,曲线杀入光刻胶:艾森股份,在垄断下突围

  要说整个9月最风光的企业,非华为莫属,随着华为Mate60横空出世,各种科普、传言、段子满天飞,但概括起来无非“遥遥领先”四个大字,背后承载的是人们对突破美帝技术封锁的希冀。

  9月19日,江苏艾森半导体材料股份有限公司(以下简称“艾森股份”)通过科创板注册申请,它主要是做半导体封测领域相关电子化学品研发、生产和销售,有望为国产半导体产业持续突围贡献自己的力量。

  艾森股份是一家比较年轻的企业,由张兵等4名自然人于2010年3月创立,自创立就开始从事传统封装电镀液及配套试剂的研发、生产和销售。

  张兵1972年生人,复旦大学高材生,创立公司前主要在陶氏化学电子材料从事销售工作,虽然有联合发起人庄建华的技术上的支持,但公司的早期技术大佬是2011年3月加入的联合发起人赵建龙。

  赵建龙大学专科学历,学的是食品工程,入伙前从业经历与艾森股份主营业务的关联度低,但在加入公司后逐渐成长为技术带头人,作为专利发明人共获得授权发明专利23项,为公司在传统封装电镀液及配套试剂领域取得突破立下汗马功劳。

  传统封装是先将晶圆片切割成单个芯片再进行封装,不涉及光刻工序,切割后的晶圆通过焊线工艺实现芯片与引线框架的电性连接,从而完成芯片内外部的连通。

  为提高引脚的耐氧化性等其他性能,传统封装需要用镀锡工艺在引脚表面镀锡,这就要用到电镀液及配套试剂,包括引脚线镀锡电镀液和前后道工序处理试剂。

  自2010年开始,艾森股份陆续推出整平剂、抗氧化剂、除油剂、电镀添加剂等电镀液及配套试剂的产品。

  通过均等的质量、成本优势及在地化服务,自2016年开始,以艾森股份为代表的国内厂家逐步取代国外材料公司,成为传统封装电镀化学品领域的国内主力供应商。

  电镀添加剂是电镀液核心组分之一,艾森股份传统封装用电镀添加剂已在长电科技、通富微电等国内主流封测厂商实现对国际竞品的替代。

  以销售量为口径,艾森股份2021年封装用电镀液及配套试剂市场占有率超过20%,排名国内前二,排在第一的是上海新阳(300236.SZ)。

  它们也是国内目前能够在半导体传统封装电镀领域,提供电镀化学品整体解决方案的唯一两家厂商。

  除了传统封装,艾森股份目前已进入先进封装用电镀液及配套试剂领域,产品在华天科技和长电科技实现批量供应。不过从营收规模看,尚处于起步阶段,即便2022年同比增长302%,规模不过773万。

  除了传统封装,艾森股份电镀液及配套试剂产品还主要使用在于新型电子元件制造领域。

  新型电子元件制造虽不属于集成电路制造领域,但其所应用的工艺环节与传统封装的电镀工艺环节较为类似,客户包括瑞声科技、东莞华科及国巨电子等。

  从应用领域看,传统封装仍是艾森股份电镀液及配套试剂产品业务主要收入来源,贡献占比接近60%,其次是新型电子元件业务,约40%。

  这首先跟国内下游企业大多分布在在传统封装领域有关,也跟用于先进封装领域的电镀铜基液和电镀锡银添加剂通过下游客户认证不久,仍在导入前期有关。

  2021年,芯片供应链出现结构性失衡,全世界内出现芯片短缺,艾森股份电镀液业务也同比增长26%。

  2022年,由于下游消费电子领域转弱,芯片厂仓库存储上的压力大,艾森股份相关业务仅同比增长1%。

  此外,虽然艾森股份在传统封装领域一马当先的优势明显,也是其第一大核心技术收入来源,但2021年国内传统封装电镀液及配套试剂的市场规模约3亿元,复合增长率6.78%,预计到2025年也不过4亿元。

  虽然艾森股份表示正在慢慢地覆盖被动元件、PCB、先进封装、晶圆制造、光伏等领域的电镀工艺环节,但具体效果有待长期追踪。

  艾森股份电镀液及配套试剂的另一个显著特征是,占总收入15%左右、占电镀液及配套试剂业务35%左右的产品均是直接外购的产成品。客户在使用时要么同公司已有产品复配使用,要么与前后道产品构成整体解决方案。

  外购产成品最重要的包含基础化工产品和专用化学品两类,前者市场供应充足,而后者按照艾森股份说法自己也能生产,不存在质量差异,外购主要是基于经济性考虑。

  按照艾森股份解释,虽然上述外购成品客户也可以从市场获得,但其真正采购的并不是化学品,而是基于对化学品产品性能、功效的理解,实现特定的工艺处理效果。

  而这些外购产品在同公司产品配套使用的过程中,应用了艾森股份核心技术形成过程中积累的大量技术诀窍和实践经验,应用了各类核心技术中的应用技术,客户采购的其实是引脚表面镀锡整体解决方案。

  基于此,艾森股份认为“复配技术”和“应用技术”是其各类具体产品核心技术的底层技术,并将其认定为核心技术。这也解释了为什么赵建龙能在企业成立早期扛起研发大旗。

  与传统封装对应的是先进封装,属于前沿封装技术和形式,以其中的晶圆级封装为例,直接在晶圆上封装芯片,而不是将晶圆切割成单个芯片再封装。

  在先进封装技术领域,电镀工艺主要使用在于曝光后的电镀工序,对于电镀液及配套试剂的需求量小于光刻胶及配套试剂。

  因此,从2016年开始,除了研发先进封装用电镀液,艾森股份还引入了引进核心技术人员向文胜、杜冰,开展光刻胶及配套试剂的研发。

  自2017年起,艾森股份陆续推出了附着力促进剂、显影液、去除剂、蚀刻液等多款光刻胶配套试剂产品,进入先进封装市场。

  从增速看,以去除剂、显影液、蚀刻液代表的光刻胶配套试剂产品近几年增速最亮眼,最低复合增长率也接近60%。

  不过从绝对值看,显影液2022年顶级规模,但也不过刚超过2000万,占主要经营业务收入的5.03%。

  光刻胶配套试剂的市场空间同样不算大,2021年艾森股份光刻胶配套试剂市占率为4.5%,营收4,180万元。这在某种程度上预示着当年国内市场总规模不过9.29亿,预计未来年复合增长率7.5%。

  更关键的是在晶圆制造28nm以下工艺节点,国际企业仍然占据主导地位。江化微是唯一披露光刻胶配套试剂的竞争对手,2022年营收2.93亿,约为艾森股份的6倍。

  其次,不同于江化微光刻胶配套试剂毛利率稳定在30%左右,艾森股份的毛利率波动大且不稳定。

  去除剂2022年毛利率仅1.75%,显影液5.18%,主要是产品处于市场推广阶段,牺牲利润换取市场,这也是营收增长快的根本原因之一。

  虽然艾森股份表示已量产主要光刻胶配套试剂性能指标无论是对标国内还是国际同行,都无明显差异,但从目前来看,竞争非常激烈又残酷,国内企业在28nm以下工艺节点又鲜有涉足。

  光刻胶配套试剂门槛相比来说较低,但光刻胶就没那么容易,为了快速出成绩,艾森股份走了捷径。

  2017年,艾森股份始与潍坊星泰克微电子材料有限公司(以下简称“潍坊星泰克”)合作开展“先进封装用g/i线正性光刻胶”在客户的导入工作。

  潍坊星泰克成立于2010年9月,主要是做光刻胶的研发、生产和销售,大多数都用在显示面板领域。

  彼时,艾森股份组建光刻胶研发团队不久,正在寻求业务突破。而潍坊星泰克虽然掌握部分光刻胶的配方及制备技术,但由于规模小,得不到客户认可,连参与验证测试机会都没有。

  双方一拍即可,决定共同合作开发客户,先进封装用g/i线年前即完成了主要客户的认证及批量供应,目前已累计完成8家客户的产品导入工作。

  后续供货时,艾森股份按照客户的真实需求自潍坊星泰克采购备货,在客户下单后销售产品并提供后续技术服务。2022年前,外购自潍坊星泰克的g/i线正性光刻胶是艾森股份光刻胶业务主要收入,毛利率保持在32%左右。

  2018年1月,艾森股份又以850万元受让潍坊星泰克的“OLED和TFT-LCD正性光刻胶技术”,约定由潍坊星泰克派遣专人到艾森股份指导生产和检测,直至产品经过客户认证并量产。

  但产品在通过实验室验证后,无法在产线年下半年开始,艾森股份基于上述经验,独立研发“OLED和TFT-LCD正性光刻胶技术”。

  2020年,艾森股份OLED阵列制造用正性光刻胶(应用于两膜层)通过京东方认证,目前进入小批量供应阶段。

  目前,OLED显示面板用光刻胶亦主要依赖进口,主要供应商为德国默克,除艾森股份尚无其他量产供应商。

  此外,艾森股份还自主研发了先进封装用g/i线年度在长电科技、华天科技的批量供应,实现出售的收益386万元。

  晶圆制造用i线正性光刻胶也通过华虹宏力的认证并进入小批量供应阶段,但能否实现对竞品替代并批供仍存在不确定性。

  也因此,虽然艾森股份看上去在光刻胶领域取得了诸多突破,但营收并不高,2022年仅866万,仅占主要经营业务收入的1.94%。

  且不说艾森股份的光刻胶技术在成熟早期对潍坊星泰克有重大依赖,即便国内企业都在持续突破,我们同国际先进企业之间的差距仍然巨大。

  根据应用领域划分,光刻胶可分为集成电路光刻胶(可细分为晶圆制造、先进封装)、显示面板光刻胶和PCB光刻胶,技术壁垒依次降低。

  而无论是哪个领域国产化率都很低,高端领域更是直接被外企垄断。不过,确实酝酿着巨大的国产替代空间。

  虽然艾森股份在内的众多光刻胶企业正在各自擅长领域持续突破,效果也值得称道,但一个残酷的事实是,国内公司实现量化的i线、g线光刻胶主要使用在集成电路制程350nm以上制程。

  正如市值风云小鑫博士在下面这篇文章的观点,“能量产KrF光刻胶的只有极少数内地公司,ArF光刻胶更是没有”。

  这篇文章的另一个观点也需要我们来关注,半导体材料种类非常之多,但市场规模都不大,这也决定了我们很难用集中力量办大事的方式去培养国产替代的公司。

  因为市场规模小,大家投入也相对谨慎,艾森股份近几年研发投入规模不过2000万,占总收入比重最高也不过8%。

  艾森股份自身也是细分材料市场规模狭小的例证,能印证这个观点的还有公司的自产产品营收。

  别看艾森股份2022年总营收已达3.19亿,但其中1.12亿是传统封装电镀环节工艺中的阳极材料锡球(电镀配套材料),毛利率约5%左右。2022年,由于锡材价格剧烈波动,采购成本同市场价倒挂,当年毛利率为-3.51%。

  再有,包括从潍坊星泰克采购的先进封装用g/i线年,艾森股份直接从外部采购的产成品高达5,753万元。

  这意味着其使用自有核心技术自产的产品收入也不过1.49亿,不足当年主要经营业务收入的50%。

  当然写出这些,并不是为了渲染美帝不可战胜,只是为了让大家正视差距,继续努力。对于勤劳勇敢的中国人来说,一件事,只要定下来了,干就完了。

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