2022年半导体测试设备行业发展现状及细分产业分析.docx

2022年半导体测试设备行业发展现状及细分产业分析1、半导体后道检测设备下游需求旺盛，行业周期性上行1.1、半导体检测行业重要性攀升，高端产品需求增加半导体检测贯穿于半导体设计、制造、封测的各个环节，不仅可以判断被测芯片或器件的合格性，还可提供关于设计、制造过程的薄弱环节信息，有助于提高芯片制造水平。半导体检测按照生产制造的工序流程可分为前道量检测和后道测试。其中：1）前道量检测主要用于晶圆加工环节，目的是检查每一步制造工艺后晶圆产品的加工参数是否达到设计的要求或者存在影响良率的，其应用光学、电子束检测等技术；2）而后道测试主要是用在晶圆加工之后、封装测试环节内，目的是检查芯片的性能是否符合要求。后道检测的具体应用环节如下：①设计验证：设计公司分别使用测试机和探针台、测试机和分选机对晶圆样品检测和集成电路封装样品的成品测试，验证样品功能和性能的有效性；②晶圆检测（CP）：在晶圆制造完成后进行封装前，通过探针台和测试机配合使用，对晶圆上的芯片进行功能和电参数性能测试；③成品检测（FT）：芯片完成封装后，通过分选机和测试机配合使用，对集成电路进行功能和电参数性能测试，保证出厂的每颗集成电路的功能和性能指标能够达到设计规范要求。半导体后道检测设备主要包括测试机、分选机和探针台。根据SEMI数据统计，2018年三者合计占总市场规模比重超过95%。其中测试机（63.1%）是最主要的设备，贯穿集成电路制造的所有环节，用于施加信号、采集数据并判断每道工序是否合格；而探针台（15.2%）和分选机（17.4%）则分别用于晶圆检测和成品检测过程中，配合测试机完成晶圆/芯片与测试机功能模块的连接。随着集成电路日趋复杂化，客户对半导体测试设备功能、精度和响应速度的要求随之提高，因此半导体测试设备公司需要具有强大的研发能力，不断突破技术壁垒、完成产品的迭代升级以适应客户的需求。1.2、海外龙头主导市场，国产替代浪潮下本土企业迎来发展机遇全球半导体设备行业销售额再创新高，国内市场占比攀升至约29%。半导体专用设备市场与半导体产业景气状况紧密相关，根据日本半导体制造装置协会和SEMI数据，2019年受全球宏观经济低迷影响，半导体行业景气度呈现先低后高，全球半导体设备销售额同比-7%至597.5亿美元，随着半导体行业周期性复苏叠加AIOT和汽车电子等新兴需求拉升，2020年市场逐步回暖至712亿美元，2021年再度高增44%至1026亿美元，创历史新高，中国大陆地区稳居最大市场，销售额增长58%达到296亿美元，连续第四年增长，在全球市场的占比也从2013年的12%攀升至2021年的29%。后道测试设备市场高景气，竞争格局高度垄断。根据SEMI数据，全球半导体测试设备占半导体专用设备销售额的比重约为8%，2021年全球市场规模约为77.9亿美元，同比增长30%。竞争格局方面，头部厂商泰瑞达和爱德万合计市占率达86%，第三名科休的市场份额约为10%。国产厂商加速突破，挑战海外龙头垄断地位。在摩尔定律驱动下，芯片设计的复杂度逐渐增加，带来了测试难度的不断加大。由于检测设备的好坏对产品良率具有决定性意义，间接影响芯片的整体生产成本，因此客户往往优先考虑产品性能而非价格因素。海外龙头公司深耕多年，技术实力和验证经验丰富，产品性能更加成熟，客户在一定程度上形成了对头部厂商的品牌粘性。近年来，在国内半导体行业工程师红利与政策红利不断加持下，以公司为代表的一批国产设备厂商不断打磨工艺技术，在部分细分领域如模拟测试机方面产品性能显著提升，逐步得到下游客户的认可和复购订单，而在更高端的数字测试机领域也已崭露头角，在市场化竞争中持续提升自身实力。同时近年来地缘政治格局紧张、新冠疫情不确定性等加剧半导体供应短缺，国内供应链自主可控需求急切，值此新一轮半导体产能扩张期&国产化浪潮，国内设备公司将继续把握时代发展机遇，挑战海外龙头垄断地位2、测试机：SoC测试机星辰大海，国产替代号角已经吹响2.1、测试机种类繁多，竞争壁垒高企测试机按照下游应用可分为模拟测试机（含分立器件、模拟、数模混合测试机）、SoC测试机、存储测试机和RF测试机。1）其中SoC测试机（难度高）和存储测试机（难度最高）的研发难度大，模拟测试机中除IGBT高电压、大电流测试机尚有一定难度外其他产品的研发难度不大。2）因数字测试机在产品架构和测试速度、主要参数等方面与模拟测试机有较大差别，因此自研过程复杂，进程缓慢，目前国内仅有长川科技（D9000产品）和个别友商实现了SoC测试机的量产出货，国产存储测试机尚待突破。3）除技术外，测试机行业的壁垒还体现在人才、客户验证、资金、产业链协同等方面。其中①客户验证壁垒主要由于下游客户认证的周期较长，设备替换意愿低，导致测试设备行业头部效应显著；②产业协同壁垒则要求测试设备企业