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潮科(kē)技(jì)入門(mén)指南(nán) | 半β±→‌導體(tǐ)測試設備行(xíng)業(yè)研究分(fēn)析報(bào)告€•
編者按:本文(wén)作(zuò)者九鼎投資孟偉、戴宇。孟偉×₩λ,九鼎投資董事(shì)總經理(lǐ),九鼎半導體(tǐ)産₽∑業(yè)基金(jīn)負責人(rén),擁有(yǒε ♣∞u)近(jìn)15年(nián)半導體(tǐ)行(xíng)業(yè)從(γ cóng)業(yè)及投資經驗,曾任職于開(kāi)翼資本、SK電≥$(diàn)訊中國(guó)基金(jīn)等半導體(t≤αǐ)産業(yè)基金(jīn),參與投資管理(l≤♦ǐ)多(duō)個(gè)半導體(tǐ)産業(yè)鏈項目,并擁有(φλ•≥yǒu)多(duō)年(nián)初創半導體(tǐ)公司管∞♦$σ理(lǐ)經驗,天津大(dà)學電(diàn)子(zǐ)工(gōng)程專業δ↓δ(yè)碩士、學士。戴宇,曾任職于中糧集團和(hé)廣豐投資,主導或參與投¶•φ↓資FPGA、半導體(tǐ)測試設備、工(gōng)業(yè)機(jī)器($'¶qì)人(rén)核心零部件(jiàn)等多(du♣¶"¥ō)個(gè)項目,重點關注半導體(tǐ)、₽•₹₩智能(néng)制(zhì)造等領域的(de)投資機(jī)會(h↔↕&αuì),北(běi)京大(dà)學理(lǐ)學碩士。
核心觀點
行(xíng)業(yè)概覽
半導體(tǐ)測試是(shì)半導體(tǐ)生(shēng)産過程中的(d¥∑¥πe)重要(yào)環節,其核心測試設備包括測試機(jī)、分(fēn)選機♦$(jī)、探針台。其中,測試機(jī)是(shì)檢測芯片功能(néng)‌↓β和(hé)性能(néng)的(de)專用ε∏(yòng)設備,分(fēn)選機(jī)和(hé)探針 ∑≈‍台是(shì)将芯片的(de)引腳與測試機(jī)的(de•♥Ω)功能(néng)模塊連接起來(lái)的(de)專用(yòng)設​↔₽✘備,與測試機(jī)共同實現(xiàn)批量自(zì)動化(huα≥​à)測試。受益于國(guó)內(nèi)封裝測試業(yè)産能(nénΩ≤♠g)擴張,半導體(tǐ)測試設備市(shì)場(chǎ♠↑ng)快(kuài)速發展。2017年(nián)半導體(tǐ)測試設備市ε£↕←(shì)場(chǎng)規模為(wèi)50.1億美‌Ω±α(měi)元。随著(zhe)2018-2020∑☆年(nián)中國(guó)大(dà)陸多(du φ±ō)家(jiā)晶圓廠(chǎng)陸續投産及量産,國(guó>•)內(nèi)封測廠(chǎng)将陸續α♥¥™投入新産線以實現(xiàn)産能(néng)的¥♦(de)配套擴張,将帶動國(guó)內(nèi)半導體(tǐ)測試設備行★♥(xíng)業(yè)高(gāo)速增長(cháng)。投資機(jī)會δ‌φ(huì)
目前半導體(tǐ)測試設備市(shì)場(chǎng)仍由海(‌‌←hǎi)外(wài)制(zhì)造商主導,少(shǎo)數(shù)♠® $優秀本土(tǔ)制(zhì)造商奮起直追。其中,海(hǎi)外(wài)制 ↔λ↔(zhì)造商泰瑞達、愛(ài)德萬和(hé)科(kē)休占全球測試設備市γ ÷φ(shì)場(chǎng)份額接近(jìn)δ‌↔₽85%,同時(shí)以華峰測控、長(cháng)川​ ♠→科(kē)技(jì)為(wèi)代表的(de)本土(tǔ₽₹←)企業(yè)已掌握自(zì)主核心技(jì)術(sh™§ù),成功進入國(guó)內(nèi)封測龍頭企業(yè)供應鏈體×α‌<(tǐ)系。自(zì)主研發和(hé)并購(gòu)将成為(wèi)國(€®Ω©guó)內(nèi)測試設備企業(yè)的(de)必經之路(lù)。≤Ω預計(jì)未來(lái)國(guó)內(nèi)會(h≤λuì)出現(xiàn)5-10家(jiā)在各自(zì)細分↓ε(fēn)市(shì)場(chǎng)領先的(de)測試設備企  業(yè),通(tōng)過并購(gòu)最終形成2-3家¥♦¥(jiā)國(guó)際領先的(de)半導體(tǐ)測試設備企業(yφ‌∏è)。目錄
1、半導體(tǐ)測試設備簡述
1.1 測試是(shì)貫穿半導體(tǐ)生(shēng)☆®©≤産過程的(de)核心環節1.2 半導體(tǐ)測試的(de)三大(★≤•dà)核心設備:測試機(jī)、分(fēn)選機(j€→↑‍ī)、探針台2、行(xíng)業(yè)發展現(xiàn)狀和(h"λé)趨勢
2.1 全球半導體(tǐ)産業(yè)穩步增長(cháε✔γ>ng),中國(guó)市(shì)場(chǎng)發展強勁2.2 ∞φ↕™全球半導體(tǐ)制(zhì)造重心轉向中國(guó®≥↕"),拉動國(guó)內(nèi)半導體(tǐ)設備發展2.3 ¥♣¶&中國(guó)封裝測試産業(yè)快(kuài)速©φ發展,拉動測試設備市(shì)場(chǎng)需求2.4 全球÷$←半導體(tǐ)測試設備市(shì)場(chǎng)規模達50.1億美(mě♠¥ i)元,中國(guó)成主力市(shì)場(chǎng)2.5 并購(β ♥gòu)成為(wèi)半導體(tǐ)測試設備行(xí←<★ng)業(yè)主旋律,市(shì)場(chǎng)集中度不♦'≈☆(bù)斷提升3、行(xíng)業(yè)競争格局σε→
3.1 測試機(jī):雙寡頭格局清晰,SoC成為(wèi)重要(yφ®☆₹ào)戰略領域3.2 分(fēn)選機(jī):集中度±$•相(xiàng)對(duì)分(fēn)散,主‍☆™要(yào)實現(xiàn)與測試機(jī)σ¥↓♦的(de)配套3.3 探針台:研發難度最大(dφ↑à),國(guó)産化(huà)率低(dī),進口依賴↕←♥®度高(gāo)4 研究總結
1、半導體(tǐ)測試設備簡述
1.1 測試是(shì)貫穿半導體(tǐ)✘®>♣生(shēng)産過程的(de)核心環節
半導體(tǐ)的(de)生(shēng)産←€≥流程包括晶圓制(zhì)造和(hé)封裝測試,在這(zhè)∑λ§±兩個(gè)環節中分(fēn)别需要(yào)完成晶圓檢測(CP, Circu♥γεit Probing)和(hé)成品測試(FT, Final‍♦ Test)。無論哪個(gè)環節,要(yào)測試芯片的(dφ€'→e)各項功能(néng)指标均須完成兩個(gè)步驟:一(yī)是(shì  )将芯片的(de)引腳與測試機(jī)的✔©∞₩(de)功能(néng)模塊連接起來(lái),二是(shì)$™← 通(tōng)過測試機(jī)對(duì)芯片施加輸入信号,并檢測輸出信号≥®¶,判斷芯片功能(néng)和(hé)性能(néng)是(shì)★₹否達到(dào)設計(jì)要(yào)求。
圖1:半導體(tǐ)生(shēng)産流程
資料來(lái)源:九鼎投資整理(lǐ)
測試環節通(tōng)常由芯片設計(jì)公司委托晶圓廠(chǎngδ​)、封測廠(chǎng)或者第三方測試公司(以下(↓∑€∞xià)統稱測試公司)進行(xíng),具體™€₽(tǐ)分(fēn)為(wèi)兩種商業(yè)模式≥♣:一(yī)是(shì)芯片設計(jì)公司根€♠₩據産品類型、功能(néng)和(hé)設計(jì)要(yào)求等向測÷​☆€試公司指定特定測試設備進行(xíng)測試;二是(shì)如(rú)果芯片 ✘設計(jì)公司的(de)産品屬于技(jì)術(shù↑$)上(shàng)比較成熟的(de)領域,芯片設計(jì)公司會(h≠<★uì)直接委托測試公司,由測試公司根據自(zì)身("♥shēn)設備排産情況選擇相(xiàng)應的(de)測試設備進行(xí♣βng)測試。因此,測試設備制(zhì)造商在進行(xíng)産品開(kā←∑₹‌i)發和(hé)渠道(dào)拓展時(shí)需要(y$×₹ào)兼顧設計(jì)公司和(hé)測試公司兩方的(de)需求。↕♥
1.2 半導體(tǐ)測試的(de)三大(dà)核♠®心設備:測試機(jī)、分(fēn)選機(jī)、探針台
半導體(tǐ)制(zhì)造是(shì)人(rén)類迄今為(wèi)止掌∑↕£₽握的(de)工(gōng)業(yè)技(jì)術(shù)難度最γ♥高(gāo)的(de)生(shēng)産環節,是(shì)先進制♣→(zhì)造領域皇冠上(shàng)的(∏$de)一(yī)顆鑽石。随著(zhe)半‌φ導體(tǐ)技(jì)術(shù)不(bù)斷發展,芯片©₹✘↓線寬尺寸不(bù)斷減小(xiǎo),制(zhì)造γ✘©​工(gōng)序逐漸複雜(zá)。目前國(guó)際上(shàng)7 $☆nm制(zhì)程已進入産業(yè)化(huà)↕ β€階段,需要(yào)近(jìn)2000道(dào)工(gōng)序,先↕₩進的(de)制(zhì)程和(hé)複雜(zá)的(de)工(gōβ★♠©ng)序将持續提升對(duì)于先進設備的(de)需求。₩→
晶圓制(zhì)造環節設備包括光(guāng)刻機(jī)、化≥♣ε♥(huà)學氣相(xiàng)澱積設備、物(wù♥αλ♦)理(lǐ)氣相(xiàng)澱積設備、刻蝕機(jī)、離(lí)子(zǐ)注®"$入機(jī)、褪火(huǒ)設備、清洗設©™備等;封裝環節設備包括研磨減薄設備、切割設備、度量缺陷檢測設備、裝片機≈♦↑>(jī)、引線鍵合設備、注塑機(jī)、切筋成型設備等;測試環節設備包括♦φλ↑測試機(jī)(ATE,Automatic Test Equipm ±γent)、分(fēn)選機(jī)(Handler)、探針©'¥♦台(Wafer Prober)等。這(zhè)些(xiē)設備的α"π✔(de)制(zhì)造需要(yào)綜合運用(yòng)光(guāng☆$≠)學、物(wù)理(lǐ)、化(huà)學等科(kē)學技(jì)術(s<♥hù),目前最先進的(de)設備已經在進行(₩λ♦Ωxíng)原子(zǐ)級别的(de)制(zhì)造,具有(yǒu)技(jì)術‍$★(shù)含量高(gāo)、制(zhì)造難度大(dà)、設備價∑₹♦值高(gāo)等特點。
在測試設備中,測試機(jī)用(yòng)于檢測芯片功能✔$♠♦(néng)和(hé)性能(néng), ≠探針台與分(fēn)選機(jī)實現(xiàn)被測芯片與測試機(jī)功 ≥能(néng)模塊的(de)連接。晶圓檢測環節需要(yào)使用(yòng)ε€π測試機(jī)和(hé)探針台,成品測試環節需要(yào)使用(y£§òng)測試機(jī)和(hé)分(fēn)選機(jī),具體(₽γtǐ)測試流程如(rú)下(xià):
(1)晶圓檢測環節(CP)
晶圓檢測是(shì)指通(tōng)過探針台和(≥€×₩hé)測試機(jī)的(de)配合使用(yòng),對(duì)↓ 晶圓上(shàng)的(de)裸芯片進行(xíng)功能(néng)和(héαλ₹)電(diàn)參數(shù)測試,其測試過'λ程為(wèi):探針台将晶圓逐片自(zì)動傳送至測試位置,芯片的(de)Paσ d 點通(tōng)過探針、專用(yòng)連接線與測試機(jγ"ī)的(de)功能(néng)模塊進行(xíng)連接,測試♦≤機(jī)對(duì)芯片施加輸入信号并采集輸出信σ&号,判斷芯片功能(néng)和(hé)性能(néng)是(shì)♦δ§否達到(dào)設計(jì)規範要(yào)求。測®™試結果通(tōng)過通(tōng)信接口傳送給探針台,探針台據此對(du←∑ì)芯片進行(xíng)打點标記,形成晶圓的(de)Map圖。
(2)成品測試環節(FT)
成品測試是(shì)指通(tōng)過分(fēn)♣★<選機(jī)和(hé)測試機(jī)的(de)配合使用♥&α(yòng),對(duì)封裝完成後的(de)芯片進✘↔行(xíng)功能(néng)和(hé)電(diàn)參數(shù ✘λα)測試,其測試過程為(wèi):分(fēn)選機(jī)将被測芯片逐個$↓(gè)自(zì)動傳送至測試工(gōng)位,被測芯片的(de)引β©α♦腳通(tōng)過測試工(gōng)位上(sλγγhàng)的(de)基座、專用(yòng)連接 λ線與測試機(jī)的(de)功能(néng)模塊進行(xíng)£♥連接,測試機(jī)對(duì)芯片施加 ¥××輸入信号并采集輸出信号,判斷芯片功能(néngβλ)和(hé)性能(néng)是(shì)否 <‌ 達到(dào)設計(jì)規範要(yào)÷​<求。測試結果通(tōng)過通(tōng)信接口傳送給分(fē‍¶☆≤n)選機(jī),分(fēn)選機(jī)據此對(du©¶ì)被測芯片進行(xíng)标記、分(fēn)選、收料或編帶。®‍φ
2、 行(xíng)業(yè)發展現(xiàn)狀和(hé‍↓≥)趨勢
2.1 全球半導體(tǐ)産業(yè)穩步增長(chánβ&∞§g),中國(guó)市(shì)場(chǎng)發展強勁
随著(zhe)PC、手機(jī)、液晶電♣↑©♠(diàn)視(shì)等消費(fèi)類電(diàn)子♠ ≤☆(zǐ)産品需求不(bù)斷增加,同時(shí)在以先進制(zhì)造→→、新能(néng)源汽車(chē)、物(wù)聯網、5G、©δ×人(rén)工(gōng)智能(néng)、雲計(jì)算(suàn₹σγ)、大(dà)數(shù)據、新能(néng§∑)源、醫(yī)療電(diàn)子(zǐ)和£₩♥(hé)安防電(diàn)子(zǐ)等為(wèi)主的♥‌(de)新興應用(yòng)領域強勁需求的(d✘∞₽δe)帶動下(xià),全球半導體(tǐ)産業(yè)持續增長(cháφπ' ng)。根據Gartner數(shù)據,2017年(nián)在₩≥$存儲器(qì)市(shì)場(chǎng)量價齊升π£σ的(de)帶動下(xià),全球半導體(tǐ)市(s£"™∞hì)場(chǎng)規模同比增長(cháng)22.​₽2%,達到(dào)4,197億美(měi)元,2007-☆♣2017年(nián)CAGR為(wèi)3.95%,其中集成<→電(diàn)路(lù)市(shì)場(c‍¥"$hǎng)規模為(wèi)3,402億美(měi)元,占比♥Ω↔"81.4%。随著(zhe)全球經濟穩步增長(cháng),預計(♠€jì)未來(lái)全球半導體(tǐ)市(shì)場(ch•£ǎng)規模增速在6%以上(shàng)。
圖2:2007-2017年(nián)全球半導β≥↔體(tǐ)市(shì)場(chǎng)規模及增速
數(shù)據來(lái)源:Gartner
2017年(nián)國(guó)內(nèi)集成電(dià♥§‍n)路(lù)市(shì)場(chǎng)規模為(wèi)14,251億人(£≥♥δrén)民(mín)币(折合2,069億美 ∑≥(měi)元),同比增長(cháng)18.9%,占全球ε¥集成電(diàn)路(lù)市(shì)場≠≤♦(chǎng)規模的(de)60.8%,2007-2017年(ni✘↓∞σán)CAGR為(wèi)8.82%(高(gāo)于全φ₩≤球3.95%的(de)水(shuǐ)平),中國(guó)已經成為(wèi)λ↕₽全球最大(dà)的(de)集成電(diàn)路(lù)市(sh≠$™λì)場(chǎng)。随著(zhe)産業(yè)結構的(σ‌€de)加快(kuài)調整,中國(guó)集成電(diàn)路(lù)的(∞♠♥de)需求将持續增長(cháng),預計(jì)未來(lá→♣i)幾年(nián)年(nián)均增速将達到(dào)10-15%,超♦¶£≈過全球增長(cháng)率。
圖3:2007-2017年(nián)中國(guó)集成電(diàn)↑★路(lù)市(shì)場(chǎng)規模及增速
數(shù)據來(lái)源:中國(guó≈λ♦ )半導體(tǐ)行(xíng)業(yè)協會(huì)(CSIA)
注:中國(guó)統計(jì)口徑為(wèi)集成電(diàn)路(lù)‍σ​,約占半導體(tǐ)市(shì)場(chǎng)規模的(d§‍÷e)80%,其餘20%為(wèi)分(fēn)立器(qì)件(₹¶γjiàn)、光(guāng)電(diàn)子(zǐ)芯片及傳感π$♣→器(qì)芯片。
2.2 全球半導體(tǐ)制(zhì)造重心轉向中國(guó),•₹☆拉動國(guó)內(nèi)半導體(tǐ)設備發展
全球半導體(tǐ)産能(néng)重心轉向中國(guó)大§♥(dà)陸是(shì)大(dà)勢所趨。一(yī)ε₩方面,中國(guó)的(de)市(shì)場(chǎng)需求β↕✔¥大(dà),但(dàn)自(zì)給率低(dī),供需不(≈ ≥bù)平衡;另一(yī)方面,中國(guó)制(z€→♥hì)造成本較低(dī),且随著(zhe)技(jì)術(shù)、 π人(rén)才、産業(yè)鏈資源不(bù)斷發展,已具備承接産能(néng↑✘∑↔)轉移的(de)基礎。全球知(zhī)名半導體(tǐ)企業(yè)$∏,如(rú)英特爾(Intel)、三星(Sam₩¥sung)、SK海(hǎi)力士(SK ©↑'​Hynix)、台積電(diàn)(TSMC)、台聯電(diàn"♥)(UMC)、格羅方德(Global Foundry)等已陸續或計(jì≠§±)劃在我國(guó)建設工(gōng)廠(ch&<ǎng)或代工(gōng)廠(chǎng)。根據SEMI發布的(de)報(bàφ σo)告,2017-2020年(nián)間(α jiān)全球投産的(de)半導體(tǐ>±Ω♦)晶圓廠(chǎng)為(wèi)62座,其中26座✘<¶設于中國(guó),占全球總數(shù)的(de)42%。截至2017年(ni→↔án)年(nián)底,大(dà)陸地(dì)區(qū)12寸晶圓★ 廠(chǎng)産能(néng)(按設計(jì)産能(nén§‍¶'g))為(wèi)52.5萬片/月(yuè),約占全球産 γ‍≥能(néng)的(de)12%。根據業(yè)內(nèi)調研統計(jì)¥​™,2018~2020年(nián)中國(guó)大(dà)陸12寸、8寸晶圓π≠φ廠(chǎng)建設投資将達7,228億元(其中內(nèi)資晶圓廠(​φchǎng)投資達5,303億元,占比7Ω¶∑ε3%),年(nián)均投資達2,409億元(其 ÷中內(nèi)資晶圓廠(chǎng)投資達1,768億元)。
表1:大(dà)陸正在建設中或規劃中的(de)晶圓廠(chǎng¥₽§™)(8寸、12寸)
資料來(lái)源:九鼎投資整理(lǐ)(截止至2018年(ni‍₽✔án)8月(yuè))
随著(zhe)半導體(tǐ)産業(yè)向中國(guó)轉移↓©α↔,國(guó)內(nèi)半導體(tǐ)設備需求快(kuài)速增長(chán&$>αg)。SEMI在2018年(nián)年¶≈(nián)中SEMICON West展覽會(huì₹✘₹≠)上(shàng)發布報(bào)告,2₩¥017年(nián)全球半導體(tǐ)設備支出達566.2億美(mě↔ε∑↑i)元,同比增長(cháng)37.3%,中國(guó)半導體(tǐ)設備→σ™支出82.3億美(měi)元,占全球的(de≥≠)14.5%,預計(jì)到(dào)2∑$α019年(nián),中國(guó)半導體(δ®tǐ)設備支出将增長(cháng)46.6%,<♥♥達到(dào)173億美(měi)元,跻身∏↕¥♠(shēn)世界榜首。
圖4:全球和(hé)中國(guó)半導體(tǐδ₩)設備市(shì)場(chǎng)規模(單位:億美(měi)元)
數(shù)據來(lái)源:SEMI(國(guó)際半導體€₹ (tǐ)設備材料産業(yè)協會(huì)),2018.6
2.3 中國(guó)封裝測試産業(yè)快(kuài)速發展,拉動測試設€Ω≠備市(shì)場(chǎng)需求
根據WSTS數(shù)據,2017年(nián)全球半導體(tǐ)→™封裝測試市(shì)場(chǎng)規模為(wèi)529億美¶→✘(měi)元,2011-2017年(nián)CAGR為(w™≥±èi)2.2%。随著(zhe)全球半導體(tǐ)制(zhì)造重心向國(guó₩✔₹)內(nèi)轉移,我國(guó)封裝測試市(shì)場(chǎng)的Ω→α±(de)全球市(shì)場(chǎng)占有(yǒu)率逐年(niáσ•∏↑n)提升,從(cóng)2011年(nián)3Ω♥1.2%提升至2017年(nián)52.0♣←%。2017年(nián)國(guó)內(nèi)封裝測試市(shλ♠♦ì)場(chǎng)規模為(wèi)275億美(měi)元(折合1,89φε0億人(rén)民(mín)币),2011-2017年(nián&÷)CAGR為(wèi)9.9%,增速遠(yuǎn)遠(yuσφ←★ǎn)高(gāo)于全球,封裝測試已成為(wèi)我國(guó)半導←¥±$體(tǐ)産業(yè)鏈中最具國(guó)際競争力的(de)環節。
圖5:全球和(hé)中國(guó)半導體(tǐ)封裝測↕÷σ​試市(shì)場(chǎng)規模(單位:億美(měi)α 元)
數(shù)據來(lái)源:全球數(shù)據來(lái)自(zì)WST✔ ✘S,中國(guó)數(shù)據來(lái)自(★∑zì)Wind(按1美(měi)元=6.88 ∞<™≥人(rén)民(mín)币計(jì)算(suàn)),九ε'鼎投資整理(lǐ)
受惠于政策資金(jīn)的(de)大(dà)力扶持,我®÷$國(guó)封測企業(yè)逐步開(kāi)啓π&海(hǎi)內(nèi)外(wài)并購(gòu)步伐,不(bε×ù)斷擴大(dà)公司規模。其中,長(cháng)電(diàn)科♥>≠♣(kē)技(jì)聯合産業(yè)基金(jīn)、芯電≥γ(diàn)半導體(tǐ)收購(gòu)新加坡封測廠(chǎng)星¥↓€科(kē)金(jīn)朋(péng);華天科(kē•≠↑♦)技(jì)收購(gòu)美(měi)國(guó)FCI;通(tōng≤₽)富微(wēi)電(diàn)聯合大(dà)基金(jīn)收購(gòu)AM☆₽✘♦D蘇州和(hé)槟城(chéng)封測廠(chǎng);晶方科(kē)技(j쮀 ∑)則購(gòu)入英飛(fēi)淩智瑞達部分(fēn)σα®σ資産。國(guó)內(nèi)封測廠(chǎng)商借助并購(gòu)潮進φ♣≈入了(le)實力顯著提升的(de)快(kuài)車(chē)道(dào),實現•₩β(xiàn)了(le)遠(yuǎn)超同行(☆↓×xíng)增長(cháng)率的(de)快(kuài)速壯大(d ÷γà),已經成為(wèi)了(le)全球半導體(tǐ)封測行(xínδ↔ €g)業(yè)的(de)重要(yào)力量。÷₩↔☆全球前十大(dà)封測廠(chǎng)台灣占據5家(jiā)、中國(guó₩®∏♣)3家(jiā)(長(cháng)電(diàn)★α∏ 科(kē)技(jì)、華天科(kē)技(jì)、通(tōng)富微(wē₩∞®i)電(diàn))、美(měi)國(guó)以及新加坡各1家(jiā← )。2017年(nián)長(cháng)電(diàn™↓)科(kē)技(jì)、華天科(kē)技(jì•Ωεβ)、通(tōng)富微(wēi)電(di ∑àn)三家(jiā)封測廠(chǎng)銷售總額占全球OSAT總收入的(de)¥>19.1%,占全球封測市(shì)場(chǎng)總規模的(de≤σ)9.8%。同時(shí),随著(zhe)晶圓廠(chǎng)産能(néng≤Ω)向中國(guó)大(dà)陸轉移,國(guó)內(nèi)封∑→α 測廠(chǎng)陸續投入新産線以實現(x≈π​×iàn)産能(néng)的(de)配套擴張,預計(jì)>'未來(lái)五年(nián)內(nèi),∏•→'中國(guó)大(dà)陸本土(tǔ)封測企業(yè)的εα(de)銷售額占全球OSAT總銷售額的(de)比例将提高(gāβ∞ o)至40%以上(shàng),成為(wèi)全球封測設備銷售的(de)最大(‌™dà)市(shì)場(chǎng)。
表2:2018年(nián)部分(fēn)封測産線&λ規劃信息
資料來(lái)源:九鼎投資整理(lǐ)
2.4 全球半導體(tǐ)測試設備市(sh♦✘ì)場(chǎng)規模達50.1億美(měi)元,中國(guó♣×α)成主力市(shì)場(chǎng)
根據SEMI數(shù)據統計(jì),2015-2017年( ≤nián)全球晶圓加工(gōng)設備、測試設備、封裝設備Ω&以及其他(tā)設備三年(nián)累計(jì)銷售額占比分(f♥♣∑ēn)别為(wèi)80%、9%、6%、5%。以此™®測算(suàn),2017年(nián)全球半導體(tǐ)測試設備市(s♥♦λ hì)規模為(wèi)50.1億美(měi‍$)元,其中,測試機(jī)、分(fēn)選機(jī)和(hé)探針台占比分 ↑(fēn)别為(wèi)65%、18%、17%。對‍₹σ"(duì)應的(de)市(shì)場(chǎng)規模分(fēn>‌♦¶)别為(wèi)33.1億美(měi)元、9.2億美(mě®∏αi)元和(hé)7.8億美(měi)元。
測試機(jī)根據測試産品類型的(de)不(bù)同可(kě¶↔)以分(fēn)為(wèi)SoC測試系統、存儲器(qì)測試系統、λ™§≈模拟測試系統、數(shù)字測試系統、RF測試♣♠×Ω系統等;分(fēn)選機(jī)根據其工(gōng)作(zuò)原理‌★(lǐ)的(de)不(bù)同可(kě)以分(fēn)為(≈>wèi)平移式分(fēn)選機(jī)(Pick & Pla♦↑α∑ce)、重力式分(fēn)選機(jī)(Gravity-feed)、轉塔式分←$∑★(fēn)選機(jī)(Turret)等。下(xià)表整™$∏理(lǐ)了(le)2017年(nián)全球半導體(tǐ)測試設®∏©€備各細分(fēn)領域市(shì)場(ch↑σ♦‌ǎng)規模。
表3:2017年(nián)全球半導體(tε®☆ǐ)測試設備各細分(fēn)領域市(sh¶±∏←ì)場(chǎng)規模
數(shù)據來(lái)源:測試機(jī)數(sh₹≥₹ù)據來(lái)自(zì)VLSI,分(f♥$π¶ēn)選機(jī)數(shù)據來(lái)自(zì)↓¥♠九鼎投資半導體(tǐ)團隊調研整理(lǐ)
随著(zhe)2018-2020年(niá★₽σ n)中國(guó)大(dà)陸多(duō)家¥↔(jiā)晶圓廠(chǎng)陸續投建及量±​$産,國(guó)內(nèi)封測廠(chǎng)将陸續投入新γ↕産線以實現(xiàn)産能(néng)的(de)配套擴張,将帶動國 α(guó)內(nèi)半導體(tǐ)測試÷‍設備市(shì)場(chǎng)高(gāo)速增長↓​α(cháng)。根據九鼎投資市(shì)£Ω場(chǎng)調研分(fēn)析,2017年(nián)國(guó≥₽)內(nèi)半導體(tǐ)測試設備市(shì)場<±✘(chǎng)約42億人(rén)民(mín)币(不(bù)含存≥Ω✘£儲測試設備),預計(jì)2020年(nián)國(guó)內(nèi)半導​εσ體(tǐ)測試設備市(shì)場(chǎ®¥♣φng)需求将達到(dào)80.6億人(rén)民(mín)币(不(₽₩€ bù)含存儲測試設備)。
表4:2018-2020年(nián)中國(guó)半導體& ​₽(tǐ)測試設備市(shì)場(chǎng)需求測算(suàn)
數(shù)據來(lái)源:九鼎投資調研
2.5 并購(gòu)成為(wèi)半導體(tǐ)↕∏測試設備行(xíng)業(yè)主旋律,市(shì)場(chǎng)≈‍£集中度不(bù)斷提升
半導體(tǐ)測試設備屬于産品線非常豐富、細分(fēn)領域較多(du≥σπō)的(de)一(yī)個(gè)行(xíng)業(yè),該領域自(zì)2÷₽000年(nián)以後出現(xiàn)了(le)大(dà)規模的<≈‌(de)整合,全球主要(yào)參與者減少(shǎo)至5家(ji₩'£ā)左右。以全球領先的(de)分(fēn)選機(jī)企業(yè)φ&←科(kē)休(Cohu)為(wèi)例,其在2008年(nián)和(₽ε ₽hé)2013年(nián)分(fēn)别收購(>£∞gòu)Rasco(主要(yào)業(yè)務為(wèi)重力式分(f↑♦>ēn)選機(jī)和(hé)平移式分(f&®✘ ēn)選機(jī))和(hé)ISMeca(主營業(yè)務為(★©<wèi)轉塔式分(fēn)選機(jī)),豐富了(le)↔→♠×其在分(fēn)選機(jī)領域全系列産品線;2017年(nián)Cohu>∞分(fēn)選機(jī)全球市(shì)場(chǎng)♦₽占有(yǒu)率21.5%;2018年(nián)5月(yuè)Cohu收購§δ★‍(gòu)全球第二大(dà)分(fēn)選機(jī)企業(yè)科(k€↓ē)利登(Xcerra,主要(yào)業(yè)務為(wèi)測★α≈¶試機(jī)和(hé)分(fēn)選機(®₩σ≠jī)),進一(yī)步将其分(fēn)選機(jī)的→$₽∑(de)全球市(shì)場(chǎng)占有(yǒu)率提升至38.5%的(d→≥&e)同時(shí),填補了(le)其在測試機(jī)領域的(de)​÷↑♦空(kōng)白(bái)。
下(xià)表整理(lǐ)了(le)占全球半導體(←&&tǐ)測試設備約80%市(shì)場(chǎ ∑✘ng)份額的(de)四巨頭泰瑞達(Teradyne)、愛(à™←←i)德萬(Advantest)、科(kē)休(Cohu)₩™←和(hé)科(kē)利登(Xcerra)的(de)并購(gòu)史。
表5:全球半導體(tǐ)測試設備行(xíng)φ>業(yè)并購(gòu)情況
資料來(lái)源:九鼎投資整理(lǐ)
鑒于全球半導體(tǐ)測試設備龍頭企業(yè)的 ↕₽Ω(de)發展曆史,國(guó)內(nèi)企業(y≠✘è)應把握産業(yè)發展黃(huáng)金(jīn)≤ε•&窗(chuāng)口期,內(nèi)生(s"₽₽©hēng)、外(wài)延雙輪發力。目前國(guó)內(nè'≈₩i)在一(yī)些(xiē)細分(fēn)領域已經出現(xiàn)了(le)優 δ秀的(de)測試設備企業(yè),并取得(de)了(le)一(yī)定的(de‌€≠€)技(jì)術(shù)突破,我們認為(wèi)αφ未來(lái)五年(nián)內(nèi),較高(gāo)≥ 的(de)淨利率(20%左右)和(hé)較快(kuài)的(de)σ↔ 增長(cháng)速度足以支撐一(yī)些♥↔₩®(xiē)細分(fēn)領域優秀的(de)企業(→★÷yè)上(shàng)市(shì),預計(jì)未來‍§(lái)國(guó)內(nèi)會(huì)出現(x ×↕↔iàn)5-10家(jiā)在各自(zì)細分(fēn)市(shì)場(c¥∑♠♦hǎng)領先的(de)測試設備企業(yè),通(tōng)過并購(gòu)最₩★∑終形成2-3家(jiā)國(guó)際領先的(de)™✘♦​半導體(tǐ)測試設備企業(yè)。
3、 行(xíng)業(yè)競争格局
3.1 測試機(jī):雙寡頭格局清晰,SoC成為∏  ≥(wèi)重要(yào)戰略領域
2017年(nián)雙寡頭泰瑞達(Teradyne)、愛(ài)德萬(φ✘₹Advantest)測試機(jī)銷售額分(fēn)别≤ ♥→為(wèi)13.7億美(měi)元、12.™ §4億美(měi)元,全球市(shì)場(chǎn★&g)占有(yǒu)率分(fēn)别為(wèi​₩)41.4%、37.5%,其主要(yào)測試機(jī)産品 ₽☆為(wèi)SoC和(hé)存儲器(qì)測試系統™<≈¶。
在SoC測試領域,1995年(nián)泰瑞達收購(gòu)M≤•€egatest,通(tōng)過Catalyst和(h★£¶±é)Tiger測試系統成為(wèi)SoC←£測試領域的(de)領導者,而愛(ài)德萬于2≤‌011年(nián)收購(gòu)惠睿捷,使其在SoC測試領域迅速×£提升,2017年(nián)泰瑞達和(h∑∏é)愛(ài)德萬壟斷全球SoC測試機(jī)86.2%的(de)市(shì≈')場(chǎng)份額。此外(wài),科(kē)利登是(shì)除了(le)↑∑β≠泰瑞達和(hé)愛(ài)德萬以外(wài)極少(shǎo)數(shδ ¥<ù)具備SoC測試機(jī)生(shēng)産能(né§£$★ng)力的(de)企業(yè),該公司SoC測試系統産品包括≈ ≈×X-Series系列、Diamond系列以及≠<新推出的(de)緊湊型的(de)DxV SoC測試系統,2017年(n♦→✔©ián)測試機(jī)營收為(wèi)1.56億美(měi₽>)元,市(shì)占率為(wèi)4.7%。
在存儲測試領域,由于80年(nián)代半導體(tǐ)産業(yè)由φ≥×家(jiā)電(diàn)進入PC時(shí)代催生(shēng)了(<™&le)DRAM大(dà)量需求,日(rì)本在>ε原有(yǒu)積累基礎上(shàng)實現(xiàn)DRAM大(dγ÷•à)規模量産,迅速取代美(měi)國(guó)成為(wè♦↕☆i)DRAM主要(yào)供應國(guó),在此産業(yè)轉移背景下(xiàγ§),愛(ài)德萬搶先布局存儲器(qì)測試領域,<♠‍于1976年(nián)推出了(le)全球首台D•↔↔>RAM測試機(jī)T310/31,2017年(nián)愛(ài®¥&∑)德萬存儲器(qì)測試機(jī)全球市(shì)占率達到(φ¶≤γdào)59.5%;由于韓國(guó)在存儲市(shì)場(ch→"ǎng)的(de)壟斷地(dì)位,韓企Exicon、UniTest☆∏ >幾乎瓜分(fēn)了(le)剩餘大(dà)部分(fα♦ ♦ēn)的(de)存儲測試機(jī)市(shì)場(chǎng)份額。
表6:全球主要(yào)測試機(jī)企業(yè)概況
資料來(lái)源:九鼎投資整理(lǐ)
本土(tǔ)企業(yè)通(tōng)過多(duō)年(nián)的(de)₽≈研發和(hé)積累在模拟/數(shù)模測試和(hé)分(fēn)立↓↕¥器(qì)件(jiàn)測試領域已經實現(xiàn)進口✘♦替代,基本完成國(guó)産化(huà)。其中華峰測控、長(chán₹α↓ g)川科(kē)技(jì)、宏測半導體(tγ©ǐ)模拟/數(shù)模混合測試機(jī)年(nián)出貨量接近(jì₩¥↑n)700台,約占國(guó)內(nèi∞¶)模拟測試機(jī)市(shì)場(chǎng)份額的(de)85%;聯動→↔ 科(kē)技(jì)、Juno、宏邦電(diàn)子(zǐ)分(fē∏" ∏n)立器(qì)件(jiàn)測試機(jī)國¶‌&<(guó)內(nèi)市(shì)場(chǎng)總份額超過90€←✘%。而在SoC領域,本土(tǔ)企業(yè)還(h♦∑ái)尚未形成成熟的(de)産品和(hé)市(shì)場(chǎng)突破™&↔,主要(yào)原因有(yǒu)兩方面:™<£™1)SoC芯片集成了(le)微(wēi)♥λ處理(lǐ)器(qì)、模拟IP核、數(shù)字IP核以及存儲&¶器(qì)控制(zhì)接口等功能(néng),不(bù)同模塊的(de)頻÷©€→(pín)率、電(diàn)壓、測試原理(lǐ)均不(b ∞♦€ù)同。同時(shí),高(gāo)度集成造成測試的(de↓Ω≥÷)數(shù)據量和(hé)時(shí)間∞‌ε(jiān)成倍增長(cháng),測試功耗✘&÷∑也(yě)是(shì)傳統測試項目的(de)2~4倍,因此該Ω‍♦"類芯片的(de)測試對(duì)測試機(jī)有(yǒu)更高( λ₩gāo)的(de)要(yào)求;2)數(shù)↓∑字測試模塊的(de)核心技(jì)術(s↓€hù)依賴于Firmware(固件(jiàn))與硬件(ji​§àn)系統的(de)互相(xiàng)配合,涉及到(dào)結構、算(suàn←→¶)法、硬件(jiàn)設計(jì)多(duō)個(g×←è)領域技(jì)術(shù)的(de)綜合運用(yòng),本土(tǔ)企↔∞業(yè)無法通(tōng)過簡單仿制(zh≠→ì)進行(xíng)開(kāi)發,必須‍↔↔通(tōng)過自(zì)主創新重新進行(xíng)↓ 整體(tǐ)系統設計(jì),對(duì) ↔♣÷相(xiàng)關領域的(de)技(jì)術(sh✘φ₹×ù)、經驗要(yào)求更高(gāo)。
表7:本土(tǔ)測試機(jī)企業(yè¥λ)概況
資料來(lái)源:九鼎投資整理(lǐ)&☆♥•
SoC芯片的(de)應用(yòng)推動了(le)大(dà)量SoC↔♥÷測試機(jī)的(de)需求,如(rú)手機(jī‍♥)芯片就(jiù)是(shì)集成了(le)CPU、GPU、基帶芯片(負責通(‍ tōng)訊)、圖像處理(lǐ)器(qì)(ISP)等的(de)SoC。從(γ£α cóng)過去(qù)10年(nián)的(de•∞)曆史發展來(lái)看(kàn),SoC測試系統占測€✔試機(jī)的(de)比例基本穩定在60↓ %以上(shàng),這(zhè)也(yě)促"♣÷λ使國(guó)外(wài)測試設備巨頭重點布局SoC∏γ©測試領域。我們認為(wèi),随著(zhe)本土(tǔ)優πλ§秀團隊的(de)出現(xiàn)和(hé)技(jì)術(shù)的(de)‍→突破,SoC測試機(jī)會(huì)如(rú)同模δ'∞♠拟/數(shù)模測試機(jī)和(hé)分(fēn™₽©♦)立器(qì)件(jiàn)測試機(jī)逐步實現(®¥§♥xiàn)進口替代,完成國(guó)産化(huà)。
3.2 分(fēn)選機(jī):集中度相(xiàng)對(duì)分(fēn$↓)散,主要(yào)實現(xiàn)與測試機(jī)的(dα<e)配套
相(xiàng)較于測試機(jī),分(fēn)選機(j&↕ī)的(de)行(xíng)業(yè)壁✔≠壘相(xiàng)對(duì)多(duō)樣化₽≤≠∏(huà),其競争優勢側重有(yǒu)所不(bù)↓®用(yòng)。對(duì)于分(fēn)選α×♦✘機(jī)企業(yè)來(lái)說(shuō),實現(xiàn)與測∏&試機(jī)的(de)良好(hǎo)配套'φ,滿足多(duō)樣化(huà)産品的(de)不(bù)同需求,以及形成良好€☆₽₽(hǎo)的(de)服務能(néng)力是(shì)分(fēn)選機(jī)企✘→業(yè)的(de)核心競争力,這(zhè)也∑&(yě)是(shì)形成行(xíng)業(yè)較分(fē>≠σn)散格局的(de)重要(yào)原因。
2017年(nián)分(fēn)選機(jī)全球排名前三的(✔♥de)企業(yè)分(fēn)别為(wèi)科✘α(kē)休、科(kē)利登和(hé)愛(ài)德萬,市(×✔★∑shì)場(chǎng)份額分(fēn)别為(wèi)21.5% €δ 、17.0%和(hé)14.0%。2018年Ω' φ(nián)5月(yuè)科(kē)休收購(gòu)Ω™♣∑科(kē)利登進一(yī)步提升了(le)全球半導體(tǐ‍→)測試設備市(shì)場(chǎng)集中度,至此形成了(le)科(kē)γ‍≤休和(hé)愛(ài)德萬市(shì)占率分(fē&•$ n)别為(wèi)38.5%和(hé)14.0%的(de)市(shì)場(chβ βǎng)格局。在分(fēn)選機(jī)細分(fēn)領域,也(yěεα×)出現(xiàn)了(le)一(yī)些(xiē)突出的(de)企業(£λ©φyè),如(rú):韓國(guó)的(de)Tech✘₽δ‍wing是(shì)全球領先的(de)存儲芯片測試分(fēn)選機(jī)廠(★←≠βchǎng)商,其在存儲芯片測試分(fēn)選機(jī)領域的(de)市(φ✘shì)占率超過50%;ASM在轉塔式分(fēn)選機(jī)領域的(de)¥₩™市(shì)占率為(wèi)54%,Epson、Hontech在平移式分(fφ✔ēn)選機(jī)領域有(yǒu)較高(gāo)的(de•'→)市(shì)場(chǎng)份額。
本土(tǔ)分(fēn)選機(jī)企業(yè)主要(yà±≥©o)有(yǒu)長(cháng)川科(kē)技(j≈α₩φì)(重力式和(hé)平移式分(fēn)選機(jī) ✔)、金(jīn)海(hǎi)通(tōng)(平移式分(fēn)選機(jī)→✘λδ)、上(shàng)海(hǎi)中藝(重力式分(fēn)選α₩↕>機(jī))、格朗瑞(轉塔式分(fēn)選機(jī))等。而在ασλ各類分(fēn)選機(jī)中,轉塔式分(fēn)♦‌選機(jī)國(guó)産自(zì)給率最低(dī)(約γ←>8%),主要(yào)原因為(wèi)轉塔式&‌←分(fēn)選機(jī)是(shì)UPH(&≤✔每小(xiǎo)時(shí)分(fēn)選芯片數(shù)量)φ→最高(gāo)的(de)一(yī)類分(β™₩​fēn)選機(jī),在高(gāo)速運行(xíng♦∏)下(xià),既需保證重複定位精度,又✔ (yòu)需保證較低(dī)的(de)Jam Rate(故障停 ✔‌機(jī)比率),這(zhè)對(duì)分(fēn)選機(jī)設σ↕₽備開(kāi)發提出了(le)更高(gāo)的(de)要(yào)求。
表8:本土(tǔ)分(fēn)選機(jī)企業(yè)概況
資料來(lái)源:九鼎投資整理(lǐ)
3.3 探針台:研發難度最大(dà),國(guó)産化(huàφ​→×)率低(dī),進口依賴度高(gāo)
除了(le)分(fēn)選機(jī)與測試機(jī),另一(yī)類主要(yàβ¥€o)測試設備是(shì)探針台,其研發難度非常大(d♣↓₽ à),目前國(guó)産化(huà)率低(dī)、進口依賴大(¥₽dà)。雖然國(guó)內(nèi)企業(↕✘©yè)如(rú)中國(guó)電(diàn)子(zǐ)科(kē)技(jì)集團"$公司第四十五研究所、深圳矽電(diàn)半導體(tǐσλ$¶)設備有(yǒu)限公司在探針台制(zhì)造領域已∏​‌經獲得(de)了(le)一(yī)定成果✔≥♣>,但(dàn)還(hái)難以抗衡國(guó)際企業(yè)如(r​¶ú)日(rì)本 東(dōng)京精密公司、美('™měi)國(guó)QA公司、美(měi)國(guó)MicroXac∑γt公司、韓國(guó)Ecopia 公司、韓國(guóγ≠₩)Leeno公司在探針台制(zhì)造領≤☆↓域的(de)優勢地(dì)位。我國(guó)長(chángπ♥)川科(kē)技(jì)在現(xiàn)有(yǒu)集成電(diàn)路(lù₩$)分(fēn)選系統的(de)技(jì)術(shù)基礎上(shàng☆"),研發晶圓測試所需的(de)CP12探針台,CPπ§12具備8-12英寸各類晶圓的(de)測試γ↓≥能(néng)力,突破了(le)超精密視(shì)覺定位、微(wēi)米級運動α →∞控制(zhì)、高(gāo)冗餘控制(zhì)系統等技(jìΩ>±)術(shù)難關,為(wèi)未來(lái↕¶)進入市(shì)場(chǎng)打下(xià)堅實基€<礎。
4、 研究總結
半導體(tǐ)測試是(shì)半導體(tǐ)生(shēnπ‌£g)産過程中的(de)重要(yào)環節,其核心測試設備包括測試機​♠♥ε(jī)、分(fēn)選機(jī)、探針台。201≈€7年(nián)全球半導體(tǐ)測試設備市£≤φ♥(shì)場(chǎng)規模為(wèi)50.1億美(měi)元,行(xí≠♠ng)業(yè)快(kuài)速增長(cháng↑λσ)且進口替代空(kōng)間(jiān)非常大☆"∑¥(dà)。并購(gòu)加劇(jù)了(le)半導體(tǐ)測試設備市(sh ΩΩ'ì)場(chǎng)的(de)集中度,泰瑞達、愛(ài)德萬和(hé)科(k↔Ωē)休占全球測試設備市(shì)場(chǎng)份額接近(jìn)85%,國φ (guó)內(nèi)以華峰測控、長(cháng)川科(kē≈✘≈≈)技(jì)為(wèi)代表的(de)本土(tǔ)£™測試設備企業(yè)已掌握自(zì)主核心技(jì)≠™術(shù),受益國(guó)內(nèi)封裝測試業(yè)産能(né¥"ng)擴張,将得(de)到(dào)快(kuài)速發展。我們認為(wèi) σ™↓,自(zì)主研發和(hé)并購(gòu)将成為(wèi)國(guó)內(nè&>σ'i)測試設備企業(yè)的(de)必經之路(lù),λ≥預計(jì)未來(lái)國(guó)內(nèi)會 <(huì)出現(xiàn)5-10家(jiā)在各自(zì)細"∏分(fēn)市(shì)場(chǎng)領先的(de)測試設備≈π企業(yè),通(tōng)過并購(gòu)最終形成2-3家(j‌←≤φiā)國(guó)際領先的(de)半導體(tǐ)>↕φΩ測試設備企業(yè)。

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