防微振設備行業競爭格局及下游應用細分市場發展前景展望
1、防微振設備行業的發展概況
隨著科技的快速發展,精密儀器在諸如光學、微電子、半導體等產業廣泛應用,微振動已經成為影響其正常工作的關鍵因素。精密儀器具備價值大、精度高、使用環境要求苛刻等特點。大多數精密儀器對微振動比較敏感,微振動會對精密儀器設備造成損害、降低精度、產生難以接受的偏離,防微振技術也應運而生。
在半導體行業,芯片精度的進化導致半導體芯片生產進程中對防振動的要求越來越高。高精密芯片制造廠房作為此類高科技產品的生產基地,在規劃選址、整體設計與施工的進程中,控制環境振動的影響是決定電子芯片的加工精度和產品良率的關鍵點。根據國家標準《硅集成電路芯片工廠設計規范》,“硅集成電路芯片廠房應滿足光刻及測試設備的防微振要求。生產廠房防微振除應計及場地振動外,尚應計及動力設備、潔凈區機電系統、物料傳輸系統運行中產生的振動,以及人員走動的影響。精密設備和儀器的防微振宜采用專用防振基座。”雖然目前新建半導體廠房在建設時期即考慮到防微振的需求,本身就可達到一定的防微振等級,但微振動來源復雜,除了自然環境和廠房外部環境會產生微振動影響外,廠房內部的機器設備運行、人員走動等因素都會產生微小振動,對精密設備運行產生影響,因此需要安置防微振設備來保障設備的穩定運行。
2、防微振設備行業下游應用
防微振設備可以廣泛應用于存在精密儀器微振動控制需求的領域,產品下游前景良好。從是否進行主動控制劃分,防微振設備可分為被動型和主動型兩種;從放置位置劃分,防微振設備可分為基座式和嵌入式。根據防微振方式、放置位置的區別,防微振設備可分為如下種類:
資料來源:普華有策
(1)半導體領域應用
半導體防微振設備在半導體生產過程中可以起到支撐生產設備和控制微振動的作用,一般置于半導體生產設備與廠房樓板之間或半導體設備內部,在半導體制程的各個環節設備上均有一定應用,應用領域較為廣泛,屬于半導體制造過程中必需的設備。
1)被動防微振設備
半導體廠房放置精密設備時一般會采用將精密設備下方的高架地板切割開,放置防微振設備的方式,起到支撐設備、隔離周邊地板環境振動傳遞、利用設備剛性降低作用于精密設備的微振動等作用。被動防微振在半導體生產過程中應用廣泛,在制造、封裝、測試等多個環節中均有應用。
2)主動防微振設備
當精密設備有更高的防微振需求,或是廠房、實驗室等環境防微振能力相對較弱時,則需要使用主動防微振設備提升精密設備運行區域的防微振等級。目前主動防微振設備可劃分為基座式和嵌入式兩種。基座式主動防微振設備和被動防微振設備一樣,一般置于精密設備下起到支撐和隔離外部微振動的效果;嵌入式主動防微振設備則是置于精密設備內部,降低機器自身運行產生的微振動影響。主動防微振設備的技術難度相對較高,應用領域更為精密,是光刻技術等精密制造領域的關鍵技術之一,也應用于其他半導體制造、檢測等環節。以光刻機為例,光刻機在工作時會受到外部振動以及自身運動所產生的干擾,為了達到比較高的運動控制精度,組成結構的重要部分需要采取振動減振的措施。
(2)其他領域應用
除了半導體領域外,防微振設備還可廣泛應用于半導體行業以外的其他微振動控制領域,如光學、液晶顯示、精密測量、精密加工、生命科學、納米機械工程等,產品下游前景良好。
資料來源:普華有策
3、防微振設備行業下游發展概況和趨勢
(1)半導體行業
半導體等下游行業的發展有望帶動防微振設備需求增加。一方面,隨著各下游產業規模的不斷擴大、國民生活質量要求的逐步提高,下游產業新增產線快速建設,半導體防微振設備需求增長;另一方面,制程工藝的不斷革新提高了生產流程中對精密程度和微振動控制的要求,相關產品快速的技術升級推動了現有產線的升級改造需求,為半導體防微振設備創造新的需求增長點。伴隨云計算、物聯網、大數據、5G等新一代信息技術應用,數據中心、無人駕駛等產業發展的驅動,半導體產業投入將持續加大,新建產能不斷增長。
在政策推動下,我國半導體產業發展良好。為滿足我國半導體市場需求,盡快攻克關鍵核心技術,國家相繼出臺了《國家集成電路產業發展推進綱要》《中國制造2025》《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》以及“十四五”規劃綱要等一系列政策支持半導體產業發展。。在我國政策的強力支持下,未來半導體產業將持續加大投入,屆時將促進防微振設備行業增長。
我國半導體設備市場規模持續擴大。2013至2023年,中國大陸半導體設備銷售額增長了332.2億美元,年復合增長率高達26.90%。根據數據顯示,2020年中國大陸憑借187.2億美元銷售金額首次成為全球半導體設備第一大市場;中國臺灣繼續保持較為平穩的增長態勢,以171.5億美元位居第二。2023年,中國大陸半導體設備銷售額同比增長29.47%,以366.0億美元銷售金額繼續保持首位,增長勢頭強勁。
資料來源:普華有策
從不同種類防微振設備需求來看。基座型防微振設備廣泛應用于半導體的制造、封裝、測試環節,未來伴隨半導體行業需求增長和技術升級迭代的演變,晶圓廠新建、更新改造將帶來持續的基座型防微振設備需求。嵌入式防微振設備在半導體光刻設備、檢測設備等設備中發揮關鍵作用。
(2)光學領域
在光學領域,隨著科學技術的不斷進步,各種高精度、高效率的光學隔振設備的需求也在不斷增加。主動光學隔振臺作為一種先進的隔振技術,可以實現更精確的位置控制和更高的隔振效果,隨著性能和精度不斷提高,其市場需求也在不斷擴大,廣泛應用于顯微鏡、光學與激光、光譜分析儀器等,下游應用前景廣闊。以顯微鏡為例,防微振設備有利于增強其穩定性,達到更清晰的成像效果。
(3)液晶顯示領域
液晶顯示技術中,OLED(有機發光二極管)等顯示技術的生產過程中,曝光機、涂布機等設備自身會產生振動,需要保證設備基臺的振動值滿足一定要求,以確保生產過程的穩定性和產品質量。同時,隨著微顯示等新興液晶技術的發展,液晶顯示領域的精度也在不斷提高。
(4)精密測量儀器領域
精密測量儀器是儀器儀表的最為重要的分支,是指用以產生、測量精密量的設備和裝置。精密測量是一個大的泛指的范疇。凡是準確度很高的各類測量,都可稱之為精密測量。在精密和超精密工程領域,精密測量有具體的數量級,是指測量準確度在1微米至0.1微米量級的測量,超精密測量是指測量準確度優于100納米,如10納米、1納米,甚至皮米(千分之一納米)量級的測量。超精密測量技術與儀器是高端制造發展的前提與基礎。精密測量儀器應用廣泛,涉及行業包括醫療器械、工業自動化生產、實驗室分析、汽車工業、環境監測等。按照測量對象的不同,精密儀器可以劃分為幾何量精密儀器、熱工量精密儀器、機械量精密儀器、時間頻率精密儀器、電磁精密儀器、無線電精密儀器、光學與聲學精密儀器、電離輻射精密儀器等。
4、防微振設備行業競爭格局
防微振設備主要分為被動防微振設備和主動防微振設備,其中被動防微振設備通過材料剛性、自身構造吸收減少環境微小振動對設備的影響;主動隔振設備除材料本身特性外,還附有控制系統用以檢測、抵消外部微小振動,從而達到更高的防振等級。半導體生產線造價高昂,設備生產運行的安全性、穩定性較為重要,因此半導體行業企業對于防微振設備廠商的經驗較為關注,項目一般要求供應商擁有行業內交付經驗。
國內半導體防微振設備發展起步相對較晚。在被動防微振領域,目前國內已有先發企業可以滿足設計到安裝的全流程交付能力,比如協偉集成電路設備(上海)有限公司、上海泊蘇精密機電有限公司、地拓精科等;部分企業沒有被動防微振設備的設計能力或沒有半導體領域防微振設備全流程交付的服務經驗,獲取半導體行業客戶訂單存在一定的壁壘,僅能根據設計圖紙承擔整個產業鏈交付過程中的生產環節。在主動防微振領域,隨著半導體制程精度的不斷加深,半導體生產線對于防微振的要求有望不斷提高,國外相關產品發展較早并已形成品牌,如TMC、IDE、特許、明立等;國內具有解決完整設備交付方案的企業相對較少,部分具有研發能力的廠商關注技術前沿并開始進入主動防微振設備領域,如地拓精科等。
5、防微振設備行業壁壘
資料來源:普華有策
《2024-2030年防微振設備行業產業鏈細分產品調研及前景研究預測報告》,涵蓋行業全球及中國發展概況、供需數據、市場規模,產業政策/規劃、相關技術、競爭格局、上游原料情況、下游主要應用市場需求規模及前景、區域結構、市場集中度、重點企業/玩家,企業占有率、行業特征、驅動因素、市場前景預測,投資策略、主要壁壘構成、相關風險等內容。同時北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場專項調研項目、產業研究報告、產業鏈咨詢、項目可行性研究報告、專精特新小巨人認證、市場占有率報告、十五五規劃、項目后評價報告、BP商業計劃書、產業圖譜、產業規劃、藍白皮書、國家級制造業單項冠軍企業認證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務。(PHPOLICY:GYF)