2022年半导体测试行业市场规模分析.docx

2022年半导体测试行业市场规模分析1.测试机占测试设备市场63%，贯穿半导体设计、生产和封装全过程IC测试设备主要包括测试机、分选机和探针台等。IC测试设备用于测试半导体产品的质量参数好坏，包括电压、电流、电阻、电容、频率、脉宽等参数的测试，从而判断IC元器件在不同工作条件下性能的有效性。测试机是检测芯片功能和性能的专用设备，探针台负责晶圆的输送与定位，使晶圆上的晶粒依次与探针接触并逐个测试，分选机则依据测试结果对电路进行取舍和分类。测试机占测试设备市场63.1%，测试费用占芯片环节5%-25%。根据SEMI数据，2018年中国集成电路测试设备中测试机、分选机和探针台的占比分别为63.1%、17.4%和15.2%，测试机为测试设备第一大细分领域。测试是产品良率和成本管理的重要环节，在半导体制造过程有着举足轻重的地位。不同于加工制造业的流片和封装，测试的本质是服务，其目的是测试芯片的好坏，测试的核心是数据，最终交付的也是数据。据半导体行业观察数据，测试的费用约占整个芯片环节的5~25%左右，浮动比例受到芯片应用差异极大，例如消费类电子的测试费用可能仅为2%，但是车载的车规测试可能会达到20%以上，特殊的IC甚至到25%。测试机贯穿半导体设计、验证、生产全流程，是制造芯片或器件的关键设备。集成电路是半导体产业的核心，占整个半导体产业链规模的80%以上，IC生产与测试流程可以分为设计、制造、封装测试三个步骤。IC测试通过对实际输出和预期输出比较，确定或评估IC元器件的功能和性能，是验证设计、监控生产、保证质量、分析失效以及指导应用的重要手段。测试包括集成电路设计中的设计验证、晶圆制造中的晶圆检测（CP）和封装完成后的成品测试（FT）。据半导体行业观察，CP和FT测试机投资比例一般在1：5，但CP增加的趋势也在上升，这是因为在CP上能够实现更高的并测数(同时间测试芯片的数目)，可以大幅降低成本。晶圆制造程序复杂度越来越高使得芯片良率的控制比以往困难，晶圆厂也需要快速获得测试数据作为自身改善的依据；另外越来越多的产品以裸片的方式经由先进封装的技术和其他的产品封在一起，因此在晶圆上就必须要确认每一颗芯片的好坏，这些都是驱动CP测试增加的主要原因。在设计验证和成品测试环节，测试机需要和分选机配合使用；在晶圆检测环节，测试机需要和探针台配合使用。1)设计验证环节：在IC设计过程中，通过测试机和分选机的配合使用，对晶圆样品和芯片封装样品进行有效性验证，保证符合设计规格。2)晶圆测试环节（ChipProbe，CP）：在晶圆制造过程中，通过测试机和探针台的配合使用，对晶圆片上每颗晶粒的功能和电参数的有效性进行测试，标记异常的晶粒，减少后续封装和测试的成本。探针台将晶圆逐片传送至测试位置，测试机对待测芯片施加输入信号，采集输出信号与预期值进行比较，判断芯片的性能和功能有效性，而后探针台根据测试结果对芯片进行喷墨操作以标记出晶圆上有缺损的芯片。3)成品测试环节（FinalTest，FT）：在芯片封装完成后，通过测试机和分选机的配合使用，对电路成品进行功能及稳定性测试，挑选出合格成品，并根据器件性能进行分选、记录和统计，保证出厂的电路成品的功能和性能指标符合设计规范，实现对电路生产的控制管理。分选机将芯片逐个传送至测试位置，测试机对待测芯片施加输入信号，采集输出信号与预期值进行比较，判断芯片的性能和功能有效性，而后分选机根据测试结果对芯片进行取舍和分类。2.测试参数包括通道数、测试频率、向量深度、测试精度，不同应用要求各异测试机可分为存储、SOC、模拟等品类。根据测试的产品类型不同，测试机可以分为SoC测试机、存储器测试机、模拟测试机、RF测试机等，其中，存储器测试机、SoC测试机技术难度高，目前仍被国外厂商垄断。SoC、存储、模拟、数字测试机约占全球半导体测试机市场的30%、35%、15%和15%。测试机核心参数包括通道数、测试频率、向量深度、测试精度等。通道数、测试频率、向量深度、测试精度均是测试机核心指标。通道数：影响测试速率，对于模拟、SoC、存储等多种测试机同样重要。一般来讲，通道数越多，同一时间可以测试的芯片数量越多，因为有更多的资源区域可以分配到不同的芯片。部分高端SoC数字测试机通道数可达1024及以上。测试频率：决定了单个芯片的测试速度和能力，主要衡量数字机SoC、存储等芯片的测试机指标，模拟测试机也会参考测试频率。测试机测试频率与测试芯片的工作主频呈正相关性。理论上测试机的测试频率可以小于芯片工作主频，但需要技术进行叠加，对部分质量要求比较高的产品，需要测试频率大于等于芯片工作频率。向量深度：主要衡量测试机的数字能力。向量深度越高，可以容纳的向量行数越大。其范围从几K到几十M，数字能力相对高的机型向量深度往往在几百M起步。测试精度：