鑫鼎晟行業洞察:封測產業鏈崛起,測試設備迎國產化新機
發布時間:2025-02-12
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據鑫鼎晟分析,觀點速覽測試設備是半導體後道封裝環節的關鍵。半導體檢測設備可分爲量檢測設備(前道檢測設備)以及測試設備(後道檢測設備)。在整體半導體檢測設備市場中,中國半導體測試設備市場以26.0%的年複合增長率,從2016年的45.5億人民幣增長至2022年的181.9億人民幣,預計2027年將增長至267.4億人民幣,行業成長路徑清晰。不同類型測試機在技術難度、應用領域等方面差別較大。根據功能的不同,測試設備可分爲測試機、分選機和探針臺。其中,測試機又可根據測試對象的不同,分爲SoC測試機、模擬測試機、存儲器測試機、分立器件測試機和射頻測試機。總體而言,存儲測試機技術難度較大,射頻測試機及SoC測試機次之,模擬測試機技術難度較小。測試設備系統種類深度綁定終端設計。測試系統根據被測器件/芯片類型和測試項目的特點,定製了不同的測試功能和性能要求,以確保器件/芯片的質量和性能滿足市場和客戶的需求。因此,與終端設計公司的深度綁定與合作是測試設備行業重要的競爭壁壘。產業迭代及擴張等多種因素驅動半導體測試設備市場增長。本土半導體制造資本支出增長、全球晶圓廠擴產潮、芯片技術迭代升級、半導體終端產品應用擴展以及政策利好等多種因素驅動測試設備市場增長。同時在先進封裝技術發展下,受益於本土IC設計公司壯大,封測廠的設備開支有望增長,爲國產測試設備公司發展創造機遇。海外巨頭主導市場,國產替代正當時。全球半導體測試設備市場被國際巨頭壟斷,由於半導體測試機各測試環節技術難度大、壁壘高,中國半導體測試機市場國產化率始終處於較低水平。但得益於近年來國家對半導體行業關鍵技術攻堅的扶持,以及下游晶圓廠擴產能需求的推動,半導體測試機國產替代率的提升是中國完善半導體產業,打造完整半導體產業鏈的必然趨勢。一、半導體檢測設備行業概況(一)半導體檢測設備行業1、半導體檢測設備定義與分類按芯片製造流程分,半導體設備可分爲晶圓製造設備、檢測設備、封裝設備與其他設備四類。檢測設備根據其應用領域和功能的不同,可分爲量檢測設備(前道檢測設備)以及測試設備(後道檢測設備)。其中,前道環節的量檢測包括量測類和缺陷檢測類,主要用於晶圓加工環節,將對特定測試結構的測量結果作爲晶圓是否可以正常出貨的卡控標準,屬於物理性測試;後道環節測試分爲封裝前晶圓測試和封裝後成品測試,使用設備包括分選機、測試機、探針臺,目的是檢查芯片的性能是否符合要求,屬於電性能檢測。2022年全球市場半導體檢測設備市場規模佔整體半導體設備市場規模的比重約在17%。在中國市場,半導體檢測設備市場規模佔整體半導體設備市場規模的18%。①量檢測設備量檢測設備主要用於監控制造過程,通過測量透明薄膜厚度、不透明薄膜厚度、膜應力、摻雜濃度、關鍵尺寸、套準精度等指標,檢查每一步製造工藝後晶圓產品的加工參數是否達到設計的要求或者存在影響良率的缺陷。根據功能的不同,量檢測設備可分爲量測類設備和缺陷檢測類設備。量測類設備包括橢偏儀、四探針、原子力顯微鏡、熱波系統和相干探測顯微鏡等。缺陷檢測類設備包括光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡。各類設備的功能如下。橢偏儀:主要通過發射激光,在樣本中經反射會產生橢圓,通過橢圓來計算薄膜厚度。四探針:根據薄膜厚度與兩端電阻之間的對應關係,通過測量電阻率來計算萍膜厚度。原子力顯微鏡:利用微小的機械探針掃描被研究樣品的表面,並通過探針與樣品之間的相互作用力來生成高分辨率的表面形貌圖像。熱波系統:通過測量聚焦在硅片上同一點的兩束激光在硅片表面反射率的變化量來計算雜質粒子的注入濃度。相干探測顯微鏡:利用相干光的干涉原理,將相干光的相位差轉換爲光程差。光學顯微鏡:利用光學的反射或散射來檢測晶圓表面缺陷。掃描電子顯微鏡:通過百萬倍數的放大效果,檢測尺寸和表面缺陷,放大效果好於光學顯微鏡,但是檢測效率較慢。②測試設備測試設備則主要用於檢查芯片的電性能是否符合要求。根據功能的不同,測試設備可分爲測試機、分選機和探針臺。其中,測試機又可根據測試對象的不同,分爲SoC測試機、模擬測試機、存儲器測試機、分立器件測試機和射頻測試機。各類設備的功能如下。分選機:用於將待檢測的芯片自動傳送至測試工位,並在測試結束後,根據測試結果將檢測過的芯片進行標記、分類、收料。探針臺:配備有微小的探針,可以在晶圓表面上進行精確的電氣接觸,可用於幫助測試人員通過測試儀器測量芯片的各種參數,也可對芯片進行微小的調整,以便優化電性能和品質。SoC測試機:SoC(System on Chip)是一種將多個功能單元集成在一個芯片上的技術,SoC測試機可以測試CPU、GPU、ASIC、DSP、MCU、顯示驅動芯片等對象的性能。存儲測試機:存儲測試機是用於測試各種類型存儲芯片的設備,例如DRAM、NAND Flash、SSD等,可以測試存儲芯片的讀寫速度、容量、耐久性等性能參數。模擬測試機:廣義的模擬測試機大類除包含狹義的模擬測試機外,還包含功數模混合測試機。它可用於測試放大器、電源芯片、部分AD/DA芯片等各類對象的電流、電壓、電阻等參數。分立器件測試機:指對MOS管、二極管、三極管、IGBT元件等分立器件進行電性能測試及其他測試。射頻測試機:射頻測試機是用於測試無線通信芯片的設備,可以測試無線通信芯片的發射功率、接收靈敏度、頻譜特性等。2、中國半導體測試機產品技術分析不同類型測試機間在技術路線方面不存在較大差異,但在技術難度、應用領域等方面差別較大。總體而言,存儲測試機技術難度較大,射頻測試機及SoC測試機次之,模擬測試機技術難度較小。具體對比情況如下。受芯片持續升級驅動,測試機廠商需不斷更新測試技術和測試類別的多樣性。測試機的總體技術發展主要受數字通道數、測試頻率等參數的影響,通道越多,測試頻率越高,單位時間處理的數據量越大,測試效率、可測芯片種類也隨之上升。3、半導體檢測設備行業產業鏈分析半導體檢測設備貫穿集成電路設計、生產的核心環節。其中,在集成電路設計環節,測試機、分選機、探針臺被用於對晶圓樣品進行驗證測試,從而保證樣品符合設計要求。在晶圓製造環節中,橢偏儀、四探針、原子力顯微鏡等各類設備被用於對晶圓進行量測和缺陷檢測,從而確保晶圓的各項參數達到設計要求,並且晶圓不存在影響良率的缺陷。而測試機、探針臺被用於對晶圓的電參數及功能進行測試。其中,探針臺將晶圓傳送到指定測試位置,測試機對芯片施加輸入信號,並在採集到輸出信號後與預期值進行比較,判斷芯片是否合規。之後,探針臺對芯片進行噴墨,標記出不合規的芯片。在封裝測試環節中,測試機和分選臺對成品進行最後一道測試。其中,在分選機將成品芯片傳送到指定位置後,測試機對其施加輸入信號,並再次在採集到輸出信號後與預期值進行比較,判斷芯片是否合規。最後,分選機在對不合規的芯片進行標記後,將其進行淘汰處理。(二)半導體檢測設備行業市場規模1、全球半導體檢測設備市場全球半導體檢測設備市場在過去幾年經歷了較快發展,市場規模以22.4%的年複合增長率,從2016年的54億美元增長至2022年的181億美元。預計其市場將在2023年至2027年期間以11.9%的年複合增長率增長,於2027年達到268.9億美元。在全球半導體檢測設備市場中,半導體測試設備市場以21.5%的年複合增長率,2016年的23.5億美元增長至2022年的75.8億美元,並預計將在2023年短暫調整後,以10.7%的整體年複合增長率,從2023年的71.0億美元增長至2027年的106.8億美元。2、中國半導體檢測設備市場中國半導體檢測設備市場規模以31.1%的年複合增長率,由2016年的76.1億人民幣迅速增長至2022年的385.6億人民幣,預計在2023年至2027年間,該市場以15.4%的整體年複合增長率增長,於2027年達到673.2億人民幣的規模。在整體半導體檢測設備市場中,中國半導體測試設備市場以26.0%的年複合增長率,從2016年的45.5億人民幣增長至2022年的181.9億人民幣,預計2027年將增長至267.4億人民幣。3、全球半導體測試設備細分市場在各類半導體測試設備中,探針臺與測試機被應用於晶圓測試環節,而成品測試環節主要應用分選機及測試機。全球探針臺市場規模在過去五年及未來五年分別以23.9%及12.4%的年複合增長率增長。而半導體測試機則是測試設備市場的最大部分。按收入計,2022年全球半導體測試機市場佔整體測試設備市場的61.9%。全球半導體測試機市場從2016年的14.7億美元增至2022年的46.9億美元,並預計將增長至2027年的65.7億美元。4、中國半導體測試設備細分市場在中國半導體測試設備市場中,按收入口徑,半導體測試機市場在2022年佔據62.4%的規模。在下游汽車電子等市場持續穩定增長的帶動下,半導體測試機市場預計仍將在2023年至2027年間,以10.8%的整體年複合增長率增長,於2027年達到165.8億人民幣的規模。二、測試設備:半導體後道封裝環節的關鍵(一)半導體測試設備主要分類及應用環節半導體測試設備主要包括測試機、探針臺和分選機。測試機用於檢測芯片功能和性能,是技術壁壘最高的核心設備;探針臺與分選機實現被測晶圓/芯片與測試機功能模塊的連接。在半導體晶圓製造和封裝測試中都需使用到測試設備。晶圓製造環節:晶圓檢測是指在晶圓完成後進行封裝前對晶圓上的裸芯片進行功能和電參數測試,實現在芯片封裝前將無效 芯片篩選出來。封裝測試環節:成品測試是指芯片完成封裝後對封裝芯片進行功能和電參數測試,確保出廠芯片的功能和性能指標能夠達到設計規範要求。(二)測試設備貫穿芯片製程半導體測試設備在半導體生產過程中起到了至關重要的作用,可以確保產品的質量和性能符合要求,提高產品的可靠性和穩定性,同時也爲故障分析和維修提供了有效的手段。在工作方式上,測試機是檢測芯片功能和性能的專用設備,測試機對芯片施加輸入信號,採集被檢測芯片的輸出信號與預期值進行比較,判斷芯片在不同工作條件下功能和性能的有效性。分選機和探針臺是將芯片的引腳與測試機的功能模塊連接起來並實現批量自動化測試的專用設備。因此在晶圓製造階段的晶圓檢測環節需要用到測試機和探針臺,封裝測試階段的成品測試環節需要用到測試機和分選機。1、測試機中國半導體測試機市場大部分市場份額爲海外企業所佔據,2022年愛德萬、泰瑞達等海外企業佔據了約76%的市場總收入,其中愛德萬在中國半導體測試機市場佔據了約50%的市場份額,泰瑞達佔據了約18%的市場份額,致茂電子佔據了約8%的市場份額;其餘約24%爲華峯測控、長川科技、勝達克、捷策創電子等本土企業所佔據。①測試機:品類繁多,海外雙巨頭壟斷半導體測試機又稱半導體自動化測試機,與半導體自動化測試系統同義。以往將Tester翻譯爲測試機,但現在越來越多的企業將該等產品稱之爲ATE system,測試系統的說法開始流行,整體上無論是被稱爲Tester還是ATE system,皆爲軟硬件一體。測試機用於檢測芯片功能和性能,技術壁壘高,尤其是客戶對於集成電路測試在測試功能模塊、測試精度、響應速度、應用程序定製化、平臺可延展性以及測試數據的存儲、採集和分析等方面提出愈來愈高的要求。隨着集成電路管腳數增多、測試時間增長,測試機企業越來越多地採用多工位並測的方案來降低測試時間,推出測試覆蓋面更廣、資源更多的測試設備,不斷提高測試系統的可靠性和穩定性,以降低客戶平均到每顆器件的測試成本。測試廠商的不斷優化改良提升了測試機的適用性與測試覆蓋度,使得測試機在測試環節中愈發重要。②測試機市場規模2022年全球測試設備(測試機、分選機、探針臺)總市場規模75.2億美元,2020年,測試機在測試設備市場總規模中佔比爲63.1%,參考該統計口徑,估算2022年全球測試機市場規模約爲48億美元。從結構上看,測試機市場佔比較大的種類分別爲存儲測試機(43.8%),SOC測試機(23.5%),數字測試機(12.7%),模擬測試機(12%)。③測試機競爭格局目前測試機市場受泰瑞達、愛德萬雙龍頭壟斷,國內市場有較大的國產化替代空間。研究數據顯示,2021年愛德萬、泰瑞達合計佔據了超過80%的全球市場份額,在中國測試機市場中,泰瑞達和愛德萬分別佔據39%以及37%的市場份額,國內廠商佔比極少。在模擬及數模混合集成電路測試系統領域,進口替代的進展相對較快,國產化程度相對較高,華峯測控、長川科技、聯動科技、捷策創電子等在業內具備較大規模和較好品牌知名度,佔據國產設備的絕大多數市場份額,並已成功進入國內封測龍頭企業供應鏈體系,與泰瑞達等國外企業的同類產品展開競爭。2、分選機①競爭格局相對分散,國產化初步突破實現分選機是在FT測試中對成品芯片進行分級篩選的設備,通過將芯片的引腳與測試機的功能模塊連接起來,測試機共同實現批量自動化測試。測試前,分選機將被測芯片逐個自動傳送至測試工位。測試後,分選機根據測試結構對被測芯片進行標記、分選、收料或編帶。半導體分選機分爲重力式、平移式、轉塔式三種類型。重力式結構簡單,適合體積較大、測試時間一般的傳統類型封裝形式;平移式採用機械臂運輸芯片,適合幾乎所有類型的封裝,在測試時間較長或先進封裝情況下優勢明顯;轉塔式適合體積小、重量小、測試時間短的芯片,測試速度最快。在技術壁壘方面,分選機對產品的精度、運行穩定性、生產能力和適應性,以及可實現的外部測試環境都有一定的要求。②分選機市場規模據數據,2021年分選機全球市場規模達13.62億美元。從結構上看,平移式分選機市場佔比55%,轉塔式佔比40%,重力式因價格較低、封裝類型限制較多實際應用佔比5%左右。③分選機競爭格局大批量自動化作業要求測試分選設備能夠高速且穩定地運行,國產分選機已有部分產品指標達到同類產品的國際先進水平,但是目前中高端分選機仍然由海外品牌主導,分選機市場競爭格局較爲分散,國產分選機仍具有稀缺性。隨着中國分選機技術在不斷進步,其競爭力有望迎來進一步成長。3、探測臺①海外廠商主導,本土廠商快速成長探針臺是將晶圓逐片自動傳送至測試位置,芯片的管腳通過探針、專用連接線與測試機的功能模塊進行連接的設備。與測試機搭配用於晶圓檢測(CP測試)環節,對晶圓上的裸芯片進行功能和電參數測試。測試前,探針臺將晶圓逐片自動傳送至測試位置,芯片的Pad點通過探針、專用連接線與測試機的功能模塊進行連接。測試後,探針臺據此對芯片進行打點標記,形成晶圓的Map圖。除了常見的晶圓探針臺,還有一類晶粒探針臺,常用於光電器件領域。其測試對象爲經過劃片但還未封裝的裸晶粒。技術壁壘方面,CP測試對象爲未經封裝的晶圓,結構更脆弱,而探針連接過程又是有損的,這就要求探針臺具備更高的操控精度和穩定性,對晶圓損傷率有較高的要求。②探針臺競爭格局目前探針臺市場目前由日本廠商主導,技術壁壘較高,國內企業處於起步階段,國內龍頭廠商探針臺核心技術指標雖已達到國際同類設備水平,但在集成電路領域與國際先進水平相比仍存在一定的差距。(三)測試設備系統種類深度綁定終端設計測試系統類型主要按下游測試的芯片/器件種類區分的,下游被測芯片/器件種類很多,每種芯片都有不同的測試項目,測不同的參數,以確保其質量和性能。常見的測試系統分類包括分立器件測試系統、功率半導體器件測試系統、模擬及數模混合芯片測試系統、數字及SOC芯片測試系統以及存儲類芯片測試系統。分立器件測試系統主要用於測試小信號器件,如二極管、三極管等。它需要進行電學性能測試,包括耐壓、電流和電壓的測試,以及短路性能等。功率半導體器件測試系統適用於測試功率二極管、功率三極管、功率MOSFET、IGBT等。它需要進行電學性能測試,包括電流和電壓的測試,以及熱阻、開關時間等特性的測試。模擬及數模混合芯片測試系統主要用於測試電源管理芯片、功率放大器、數據轉換器芯片等。它需要進行電學性能測試和功能測試,包括最大/最小電流電壓測試、頻率測試、動態參數測試等。數字及SOC芯片測試系統適用於測試CPU、GPU、ASIC、MCU等。它需要支持高速測試、大向量深度和多種協議測試,以滿足複雜的硬件和軟件系統要求。存儲類芯片測試系統專用於測試DRAM、NAND、Flash等存儲器件。它需要具備高速、大向量深度和大量測試通道,以應對存儲器件數量龐大的測試需求。這些測試系統根據被測器件/芯片類型和測試項目的特點,定製了不同的測試功能和性能要求,以確保器件/芯片的質量和性能滿足市場和客戶的需求。儘管測試設備的直接客戶多爲封測廠商和晶圓製造廠商,但終端用戶爲芯片設計公司。由於被測芯片在功能上有較大的差異性,諸多測試設備企業在芯片設計階段就已與設計企業針對芯片的測試功能、參數要求以及測試程序進行深入的交流,因此作爲終端用戶的芯片設計公司亦在封測廠商的測試設備選擇上擁有一定的話語權。與終端設計公司的深度綁定與合作是測試設備行業重要的競爭壁壘。三、產業迭代升級,測試設備企業受益(一)中國半導體測試設備市場驅動因素分析1、短期成長動力:本土半導體制造資本支出增長半導體測試設備企業下游客戶主要爲晶圓製造廠商、封裝測試廠商以及芯片設計公司,下游行業的資本開支景氣度直接影響半導體測試設備的市場規模。從下游需求來看,國內半導體製造廠商資本支出的提升如晶圓廠擴產以及封測廠產能擴張將持續帶動半導體測試設備市場的高速增長。據IC Insights數據,2022年全球半導體資本開支181.7億美元,同比增長19%。2、長期成長動力:產業升級迭代①全球晶圓廠擴產潮當前,全球晶圓代工廠滿載但半導體行業仍處於晶圓製造產能喫緊的狀態,因此各地晶圓代工廠紛紛新建晶圓廠並新增晶圓產線。2022年全球晶圓廠產能增長約8%,2023年產能預計將繼續增長約6%。同時,2022年全球前端晶圓廠設備支出以約20%的增長率實現連續第三年增長。新晶圓廠的建設與新增晶圓產線將釋放大量對包括半導體測試設備在內的各類半導體設備的增量需求。在這一利好因素的驅動下,下游封測廠及第三方測試廠商紛紛收益,產能利用率逐步提升並保持高位,盈利能力亦得到顯著提升。②芯片技術升級摩爾定律指出芯片上可接納的元器件數目每隔18-24個月會增加一倍,性能也將提升一倍,摩爾定律不斷推動芯片線寬縮小。不斷縮小的芯片線寬要求晶圓製造工序重複道數大幅增加,個別製造工序需重複百道以上。由於晶圓的尺寸、電阻等性能會在工序疊加時產生變化,需在設計及封測環節加以測試,而大幅增加的工序會直接導致測試次數的增加,提升設計公司及封測廠對半導體測試機的需求。此外,chiplet(小芯片)模式因具有設計靈活性、成本低、上市週期短等優勢,已成爲半導體工業重要發展方向之一。該模式將芯片分區製作成die(裸片),再通過die-to-die內部互聯技術將多個模塊芯片與底層基礎芯片組合,形成系統級封裝(System in Packages,SiP)芯片。並且,因chiplet方案產生的大量裸片皆需在封測環節進行測試以保證成品良率,封測廠對測試機的需求大幅提升。③半導體終端產品應用面的擴展半導體終端產品應用面的擴展帶動中國芯片的需求近年來快速增長,而隨着5G、雲計算、物聯網及人工智能相關技術的不斷發展,半導體的終端應用場景將不斷擴展,新能源汽車、新能源汽車充電樁等新興終端應用場景逐步興起。結合國家在戰略層面對於芯片自給的鼓勵和支持,預計中國上游晶圓製造和半導體測試設備行業將在較長時間內保持穩定快速增長。④政策支持近年來,中國各政府部門陸續發佈一系列政策,鼓勵包括半導體測試機在內的半導體供應鏈各環節的發展。例如,2021年國務院《“十四五”數字經濟發展規劃》明確提出要加強完善5G、集成電路、新能源汽車、人工智能、工業互聯網等重點產業供應鏈體系。同年國務院發佈的《“十四五”國家信息化規劃》提出要推動計算芯片、存儲芯片等創新,加快集成電路設計工具、重點裝備和高純靶材等關鍵材料研發。這些規劃政策明確了半導體測試機行業作爲基礎性、戰略性高技術產業,在國民經濟中的重要地位。(二)本土IC設計公司壯大,國產測試設備受益國產測試設備行業受益於下游本土IC設計公司的壯大和份額提升帶來的需求增量。目前中國大陸的芯片設計公司全球份額仍處於較低水平,並不滿足大陸市場的需求。如前文所述,測試設備公司通常與終端芯片設計公司有較強的綁定合作關係,國產測試設備有望伴隨國內芯片設計龍頭共同成長。需求端,據全球半導體行業協會(SIA)數據,2021年,中國大陸爲全球最大的芯片消費市場,約佔全球芯片市場的35%,全球芯片市場5559億美元,中國1925億美元。而另一方面,供給側國產芯片設計公司份額仍舊較低。據IC Insights數據,2021年美國芯片設計公司佔據了全球IC市場總額的54%,其次是韓國公司,佔據22%的份額,中國臺灣佔9%,而歐洲和日本供應商的份額爲6%,中國大陸佔比僅4%。35%的需求份額和4%的供給份額之間有相當可觀的供需缺口。近年來,國內IC設計公司在快速成長,對半導體測試設備的需求將越來越大,國內IC設計公司的崛起將爲國產測試設備廠商的發展帶來機會。由於芯片設計公司對於測試設備的設計驗證以及選擇具有較強話語權,隨着我國芯片設計企業逐步切入中高端的複雜芯片領域,將持續拉動我國半導體測試設備廠商向高端領域推進。設計企業作爲晶圓廠和封測廠的上游,雖然對測試設備的需求量小於晶圓廠和封測廠,但其作爲訂單放大器可以驅動下游廠商採購。在Fabless模式中,芯片設計企業會先與測試設備廠商進行合作開發滿足其個性化要求的測試程序,待該設備量產後,晶圓廠和封測廠爲保證更好符合芯片設計企業的精度要求,該設備也會成爲晶圓廠和封測廠的首選設備。當測試設備企業、芯片設計企業、晶圓廠和封測廠形成商業生態閉環後,通過上下游互相影響其測試設備的選擇,使得測試設備企業形成較強的客戶黏性。國產封測公司加快產能擴充,國產測試設備有望受益。在國內晶圓廠加快成熟製程擴產趨勢下,封測公司積極擴充產線匹配晶圓產能。同時在先進封裝技術發展下,封測廠的設備開支有望增長,爲國產測試設備公司發展創造機遇。四、進口壟斷情況嚴重,國產替代逐步推進(一)競爭格局:進口壟斷情況嚴重,國產替代逐步推進1、半導體測試設備市場被國際巨頭壟斷全球半導體測試設備市場被泰瑞達和愛德華等國際巨頭壟斷,2021年全球和中國大陸半導體測試設備市場的CR3分別爲97%和92%,且均爲國外企業,國內公司佔據少量份額。測試機的核心技術指標在於測試功能模塊、測試精度、響應速度、應用程序定製化和測試數據存儲、採集和分析等。從國產測試機和國外產品對比來看,目前國內公司的部分拳頭產品在測試範圍、測試精度和響應速度等方面已接近國際先進水平,但是在平臺可延展性和數據分析等方面仍與進口品牌存在一定差距。國產測試機公司數量多,各專耕一類細分領域產品。國產測試機公司和泰瑞達、愛德華等國際巨頭相比在產品豐富度上仍有一定差距。國外巨頭產品矩陣基本能覆蓋大多數測試機類別,而國產公司往往專耕某一類產品。目前在模擬/數模混合測試機領域,國產份額持續提升,而在SOC測試機、存儲器測試機等細分領域,國產自給率仍較低。2、海外巨頭主導市場,國產替代正當時在半導體制造過程中,測試機、分選機和探針臺需要相互配合,完成對芯片的全面測試和分類。在CP測試環節,探針臺起傳送晶圓等輔助作用,CP測試機執行測試;在FT測試環節,分選機起傳送芯片等輔助作用,FT測試機執行測試。在半導體測試設備中,測試機、分選機和探針臺的價值佔比分別爲63.1%、17.4%和15.2%。根據SEMI公佈數據,2023年前三季度中國大陸半導體設備市場爲24.5億美元,佔全球的31.3%,實現逆勢增長。中國大陸晶圓廠爲後續擴產加快設備採購節奏,預計後續封測廠爲匹配晶圓廠產能將擴充產線,有望帶動中國大陸測試設備市場增長。(二)中國半導體測試機市場發展趨勢分析1、國產替代率逐步提升中國是世界第一大半導體消費國,但產業鏈各環仍高度依賴進口。由於半導體測試機各測試環節技術難度大、壁壘高,中國半導體測試機市場國產化率始終處於較低水平,2022年整體國產化率僅爲29%。但得益於近年來國家對半導體行業關鍵技術攻堅的扶持,以及下游晶圓廠擴產能需求的推動,包括國產半導體測試機在內的國產半導體設備技術及設備產量已有所提升。目前已有一批國產半導體測試機製造商取得突破。預計中國半導體測試機市場國產化率將於2027年達到41%,半導體測試機國產替代率的提升是中國完善半導體產業,打造完整半導體產業鏈的必然趨勢。2、測試機市場需求不斷擴大在國內市場,近幾年,在5G建設浪潮、節能減排政策以及“中國製造2025”規劃的指引下,我國半導體測試設備行業發展迅速,市場規模整體呈上升趨勢。根據數據顯示,2022年,我國半導體測試設備行業市場規模爲181.9億元,2016—2022年GAGR爲26%,預計2025年市場規模將達到208.9億元。3、半導體測試集成解決方案逐漸興起在半導體測試領域,隨着客戶需求的不斷提升,單一測量很難滿足用戶的基本測量要求,越來越多的企業客戶要求將多個測量功能分模塊封裝,再根據需求進行模塊化調用。半導體測試設備製造商逐步研發出各類半導體測試集成解決方案,將整個系統打造成多功能平臺,提高使用效率,增強技術複用性,滿足多功能的測量要求。4、高端半導體測試機需求增加中國高端芯片行業的產業鏈逐漸完善,形成了包括芯片設計、製造、封裝、測試,以及下游應用等環節的產業鏈體系。並且,中國政府已經制定了一系列政策,支持芯片製造商和設計公司加大在高端芯片研發方面的投入,大力鼓勵國內企業加強自主研發能力,從而減少對進口芯片的依賴。在市場需求層面,以車規級芯片爲例,隨着自動駕駛、智能網聯等新興技術的不斷發展,車規級芯片在汽車行業中的應用前景廣闊,並且由於其可有效提高汽車的性能、安全性和可靠性,汽車製造商對車規級芯片的需求愈發增長。由此,中國高端芯片市場逐步發展,帶動了對上游高端半導體測試機的需求擴張。五、總結得益於遠程辦公、5G、物聯網、汽車電動電子化對芯片的旺盛需求,近年來半導體產業得到快速發展,同時帶動了半導體設備市場的增長。高速增長的市場以及日趨複雜化的需求也爲本土測試設備的發展提供了難得的契機。測試設備市場將維持高度景氣,因爲每一顆芯片都需要100%測試才能交付終端電子產品使用。前端晶圓設備支出高速增長必將帶來產能的擴張。與全球市場相比,國內測試設備市場還處於發展初級階段,這也意味着未來發展空間巨大。相關產業首先應把握好本地市場的需求,發揮高性價比、服務優質等優勢,把握機會,同時把產品逐步向全球市場拓展。同時,也要抓住技術變革帶來的新機會。芯片製造工藝持續演進給測試設備帶來新的要求,而技術的變化與需求的分化爲新進入者提供了契機。國內廠商應抓住這樣的機會,在多個細分產品領域實現突破,爲客戶持續地降本增效提供產品基礎。