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[導(dǎo)讀]半導(dǎo)體測(cè)試貫穿設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程的核心環(huán)節(jié)。半導(dǎo)體測(cè)試就是通過(guò)測(cè)量半導(dǎo)體的輸出響應(yīng)和預(yù)期輸出并進(jìn)行比較以確定或評(píng)估集成電路功能和性能的過(guò)程,其測(cè)試內(nèi)容主要為電學(xué)參數(shù)測(cè)試。一般來(lái)說(shuō),每個(gè)芯片都要經(jīng)過(guò)兩類(lèi)測(cè)試: ? (1)參數(shù)測(cè)試。參數(shù)測(cè)試是確定芯片管


半導(dǎo)體測(cè)試貫穿設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程的核心環(huán)節(jié)。半導(dǎo)體測(cè)試就是通過(guò)測(cè)量半導(dǎo)體的輸出響應(yīng)和預(yù)期輸出并進(jìn)行比較以確定或評(píng)估集成電路功能和性能的過(guò)程,其測(cè)試內(nèi)容主要為電學(xué)參數(shù)測(cè)試。一般來(lái)說(shuō),每個(gè)芯片都要經(jīng)過(guò)兩類(lèi)測(cè)試:

 

(1)參數(shù)測(cè)試。參數(shù)測(cè)試是確定芯片管腳是否符合各種上升和下降時(shí)間、建立和保持時(shí)間、高低電壓閾值和高低電流規(guī)范,包括DC(Direct Current)參數(shù)測(cè)試與AC(Alternating Current)參數(shù)測(cè)試。DC參數(shù)測(cè)試包括短路測(cè)試、開(kāi)路測(cè)試、最大電流測(cè)試等。AC參數(shù)測(cè)試包括傳輸延遲測(cè)試、建立和保持時(shí)間測(cè)試、功能速度測(cè)試等。這些測(cè)試通常都是與工藝相關(guān)的。CMOS輸出電壓測(cè)量不需要負(fù)載,而TTL器件則需要電流負(fù)載。

 

(2)功能測(cè)試。功能測(cè)試決定芯片的內(nèi)部數(shù)字邏輯和模擬子系統(tǒng)的行為是否符合期望。這些測(cè)試由輸入適量和相應(yīng)的響應(yīng)構(gòu)成。他們通過(guò)測(cè)試芯片內(nèi)部節(jié)點(diǎn)來(lái)檢查一個(gè)驗(yàn)證過(guò)的設(shè)計(jì)是否正產(chǎn)工作。功能測(cè)試對(duì)邏輯電路的典型故障有很高的覆蓋率。

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測(cè)試成本與測(cè)試時(shí)間成正比,而測(cè)試時(shí)間取決于測(cè)試行為,包括低速的參數(shù)測(cè)試和高速的矢量測(cè)試(功能測(cè)試)。其中參數(shù)測(cè)試的時(shí)間與管腳的數(shù)目成比例,適量測(cè)試的時(shí)間依賴(lài)于矢量的數(shù)目和時(shí)鐘頻率。測(cè)試的成本主要是功能測(cè)試。

 

半導(dǎo)體測(cè)試貫穿設(shè)計(jì)、制造、封裝、應(yīng)用全過(guò)程。從最初形成滿(mǎn)足特定功能需求的芯片設(shè)計(jì),經(jīng)過(guò)晶圓制造、封裝環(huán)節(jié),在最終形成合格產(chǎn)品前,需要檢測(cè)產(chǎn)品是否符合各種規(guī)范。按生產(chǎn)流程分類(lèi)。半導(dǎo)體測(cè)試可以按生產(chǎn)流程可以分為三類(lèi):驗(yàn)證測(cè)試、晶圓測(cè)試測(cè)試、封裝檢測(cè)。

 

(1) 驗(yàn)證測(cè)試:又稱(chēng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試或特性測(cè)試,是在器件進(jìn)入量產(chǎn)之前驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否正確,需要進(jìn)行功能測(cè)試和全面的AC/DC。特性測(cè)試確定器件工作參數(shù)的范圍。通常測(cè)試最壞情況,因?yàn)樗绕骄闆r更容易評(píng)估,并且通過(guò)此類(lèi)測(cè)試的器件將會(huì)在其他任何條件下工作。

 

(2) 晶圓測(cè)試:每一塊加加工完成后的芯片都需要進(jìn)行晶圓測(cè)試,他沒(méi)有特性測(cè)試全面,但必須判定芯片是否符合設(shè)計(jì)的質(zhì)量和需求。測(cè)試矢量需要高的故障覆蓋率,但不需要覆蓋所有的功能和數(shù)據(jù)類(lèi)型。晶圓測(cè)試主要考慮的是測(cè)試成本,需要測(cè)試時(shí)間最小,只做通過(guò)/不通過(guò)的判決。

 

(3) 封裝測(cè)試:是在封裝完成后的測(cè)試。根據(jù)具體情況,這個(gè)測(cè)試內(nèi)容可以與生產(chǎn)測(cè)試相似,或者比生產(chǎn)測(cè)試更全面一些,甚至可以在特定的應(yīng)用系統(tǒng)中測(cè)試。封裝測(cè)試最重要的目標(biāo)就是避免將有缺陷的器件放入系統(tǒng)之中。晶圓測(cè)試又稱(chēng)前道測(cè)試、“Circuit porbing”(即CP測(cè)試)、“Wafer porbing”或者“Die sort”。

 

晶圓測(cè)試大致分為兩個(gè)步驟:

 

①單晶硅棒經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)制程制作的晶圓,在芯片之間的劃片道上會(huì)有預(yù)設(shè)的測(cè)試結(jié)構(gòu)圖,在首層金屬刻蝕完成后,對(duì)測(cè)試結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行晶圓可靠性參數(shù)測(cè)試(WAT)來(lái)監(jiān)控晶圓制作工藝是否穩(wěn)定,對(duì)不合格的芯片進(jìn)行墨點(diǎn)標(biāo)記,得到芯片和微電子測(cè)試結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)量;

 

②晶圓制作完成后,針對(duì)制作工藝合格的晶圓再進(jìn)行CP測(cè)試(Circuit Probing),通過(guò)完成晶圓上芯片的電參數(shù)測(cè)試,反饋芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的信息。完成晶圓測(cè)試后,合格產(chǎn)品才會(huì)進(jìn)入切片和封裝步驟。


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封裝測(cè)試:在一個(gè)Die封裝之后,需要經(jīng)過(guò)生產(chǎn)流程中的再次測(cè)試。這次測(cè)試稱(chēng)為“Final test”(即通常說(shuō)的FT測(cè)試)或“Package test”、成品測(cè)試。在電路的特性要求界限方面,F(xiàn)T測(cè)試通常執(zhí)行比CP測(cè)試更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。芯片也許會(huì)在多組溫度條件下進(jìn)行多次測(cè)試以確保那些對(duì)溫度敏感的特征參數(shù)。商業(yè)用途(民品)芯片通常會(huì)經(jīng)過(guò)0℃、25℃和75℃條件下的測(cè)試,而軍事用途(軍品)芯片則需要經(jīng)過(guò) -55℃、25℃和125℃。


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不同測(cè)試環(huán)節(jié)的測(cè)試參數(shù)和應(yīng)用場(chǎng)景稍有區(qū)別。晶圓測(cè)試的對(duì)象是未劃片的整個(gè)晶圓,屬于在前端工序中對(duì)半成品的測(cè)試,目的是監(jiān)控前道工藝良率,并降低后道封裝成本。而成品測(cè)試是對(duì)完成封裝的集成電路產(chǎn)品進(jìn)行最后的質(zhì)量檢測(cè),主要是針對(duì)芯片應(yīng)用方面的測(cè)試,有些甚至是待機(jī)測(cè)試,以保證出廠產(chǎn)品的合格率。CP測(cè)試與成品測(cè)試的測(cè)試參數(shù)大體是相似的,但由于探針的容許電流有限,CP測(cè)試通常不能進(jìn)行大電流測(cè)試項(xiàng)。此外,CP測(cè)試的常見(jiàn)室溫為25℃左右,而成品測(cè)試有時(shí)需要在75-90℃的溫度下進(jìn)行。


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半導(dǎo)體檢測(cè)是產(chǎn)品良率和成本管理的重要環(huán)節(jié),在半導(dǎo)體制造過(guò)程有著舉足輕重的地位。面臨降低測(cè)試成本和提高產(chǎn)品良率的壓力,測(cè)試環(huán)節(jié)將在產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)更為重要的地位。摩爾定律預(yù)測(cè),芯片上的元器件數(shù)目每隔18個(gè)月會(huì)增加一倍,單位元器件的材料成本和制造成本會(huì)成倍降低,但芯片的復(fù)雜化將使測(cè)試成本不斷增加。

 

根據(jù)ITRS的數(shù)據(jù),單位晶體管的測(cè)試成本在2012年前后與制造成本持平,并在2014年之后完成超越,占據(jù)芯片總成本的35-55%。另外,隨著芯片制程不斷突破物理極限,集成度也越來(lái)越高,測(cè)試環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品良率的監(jiān)控將會(huì)愈發(fā)重要。


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ATE 迭代速度較慢,設(shè)備商充分享受技術(shù)沉淀成果


ATE迭代速度較慢,主力產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)。半導(dǎo)體自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)不屬于工藝設(shè)備,和制程的直接相關(guān)度較低,產(chǎn)品迭代速度較慢,單類(lèi)產(chǎn)品的存在時(shí)間較長(zhǎng),設(shè)備商享受技術(shù)沉淀成果。市場(chǎng)目前主流的ATE多是在同一測(cè)試技術(shù)平臺(tái)通過(guò)更換不同測(cè)試模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)多種類(lèi)別的測(cè)試,提高平臺(tái)延展性。例如國(guó)際半導(dǎo)體測(cè)試機(jī)龍頭泰瑞達(dá)的模擬及數(shù)?;旌蠝y(cè)試平臺(tái)ETS-364/ETS-600由Eagle Test System于2001年推出,目前仍在泰瑞達(dá)官網(wǎng)銷(xiāo)售。愛(ài)德萬(wàn)的V93000機(jī)型、T2000機(jī)型分別于1999年、2003年推出。根據(jù)愛(ài)德萬(wàn)官方數(shù)據(jù),2014年V93000出貨超過(guò)500臺(tái),截至2015年3月16日累計(jì)出貨4000臺(tái),2017年更是創(chuàng)下累計(jì)出貨5000臺(tái)的記錄,即使在2019年也有單筆訂單超過(guò)30臺(tái)的情況。

 

而這兩款機(jī)型之所以能夠維持如此好的銷(xiāo)售成績(jī),是因?yàn)锳TE設(shè)備僅需更換測(cè)試模塊和板卡就可實(shí)現(xiàn)多種類(lèi)測(cè)試以及測(cè)試性能提升,而不需要更換機(jī)器。V93000在更換AVI64模塊之后將測(cè)試范圍擴(kuò)大到了電源市場(chǎng)和模擬市場(chǎng),而更換PVI8板卡后不僅可以實(shí)現(xiàn)大功率電壓/電流的測(cè)量,并且測(cè)試速度更快,測(cè)量更精準(zhǔn),更換WaveScale板卡后可實(shí)現(xiàn)高并行,多芯片同測(cè)及芯片內(nèi)并行測(cè)試,大大降低了測(cè)試成本與時(shí)間。而T2000也可以通過(guò)組合不同的模塊完成對(duì)SoC器件、RF、CMOS圖像、大功率器件以及IGBT的測(cè)試。于是一款A(yù)TE設(shè)備可以在市場(chǎng)上存在20年之久且依然有良好的銷(xiāo)售業(yè)績(jī),設(shè)備商從而可以享受技術(shù)沉淀的成果。



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半導(dǎo)體測(cè)試機(jī)的技術(shù)核心在于功能集成、精度與速度、與可延展性。隨著芯片工藝的發(fā)展,一片芯片上承載的功能越來(lái)越多,測(cè)試機(jī)需要測(cè)試的范圍也越來(lái)越大,這就對(duì)測(cè)試機(jī)提出了考驗(yàn),測(cè)試機(jī)的測(cè)試覆蓋范圍越廣,能夠測(cè)試的項(xiàng)目越多,就越受客戶(hù)青睞。同時(shí),企業(yè)購(gòu)買(mǎi)測(cè)試機(jī)就是為了把不符合要求的產(chǎn)品精準(zhǔn)地判斷出來(lái),于是測(cè)試機(jī)的測(cè)試精度也成了技術(shù)核心之一,測(cè)試精度的重要指標(biāo)包括測(cè)試電流、電壓、電容、時(shí)間量等參數(shù)的精度,先進(jìn)設(shè)備一般能夠在電流測(cè)量上能達(dá)到皮安(pA)量級(jí)的精度,在電壓測(cè)量上達(dá)到微伏(μV)量級(jí)的精度,在電容測(cè)量上能達(dá)到0.01皮法(pF)量級(jí)的精度,在時(shí)間量測(cè)量上能達(dá)到百皮秒(pS)。

 

同時(shí),隨著市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體的需求越來(lái)越大,半導(dǎo)體生產(chǎn)商為了提高出貨速度,會(huì)希望測(cè)試的時(shí)間越少越好,這就要求測(cè)試機(jī)的測(cè)試速度越快越好,主要指標(biāo)有響應(yīng)速度等,先進(jìn)設(shè)備的響應(yīng)速度一般都達(dá)到了微秒級(jí)。最后,因?yàn)榘雽?dǎo)體的測(cè)試要求不同且發(fā)展很快,而測(cè)試機(jī)的投入較高,測(cè)試機(jī)的可延展性也成為了買(mǎi)家關(guān)心的重點(diǎn),這項(xiàng)技術(shù)具體體現(xiàn)在測(cè)試機(jī)能否根據(jù)需要靈活地增加測(cè)試功能、通道和工位數(shù)。例如愛(ài)德萬(wàn)的T2000測(cè)試機(jī)就可以通過(guò)組合不同的測(cè)試模塊從而靈活實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字、電源、模擬、功率器件、圖像傳感器和射頻的測(cè)試等。


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跟隨半導(dǎo)體產(chǎn)品不斷推進(jìn)的測(cè)試需求。測(cè)試機(jī)的價(jià)格相對(duì)昂貴,通常為數(shù)百萬(wàn)元,針對(duì)不同測(cè)試對(duì)象而頻繁更換測(cè)試機(jī)將帶來(lái)大量資本開(kāi)支。因此,目前的高端測(cè)試機(jī)已經(jīng)由自動(dòng)測(cè)試設(shè)備向開(kāi)放式測(cè)試平臺(tái)方向發(fā)展,基于開(kāi)放式系統(tǒng)(如OpenStar2000等),通過(guò)搭建自定義的PXI模塊,以適應(yīng)日益增多的待測(cè)參數(shù)需求,增強(qiáng)了測(cè)試機(jī)的靈活性和兼容性。

 

由于元器件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)步,器件性能迅速提升,產(chǎn)品生命周期越來(lái)越短,相應(yīng)的測(cè)試設(shè)備也必須及時(shí)升級(jí)換代,近年來(lái)國(guó)內(nèi)集成電路測(cè)試需求主要包括:

 

①模擬信號(hào)測(cè)試強(qiáng)調(diào)大功率、高精度、覆蓋關(guān)鍵交流參數(shù);②數(shù)字信號(hào)測(cè)試從中低速向高速跨越式發(fā)展,測(cè)試通道數(shù)倍增;③混合信號(hào)測(cè)試從模擬信號(hào)測(cè)試中逐漸剝離,追求高速、高帶寬、高采樣率,射頻(RF)測(cè)試的需求日漸增長(zhǎng);④存儲(chǔ)器測(cè)試產(chǎn)品更新?lián)Q代較快,需要獨(dú)立的測(cè)試平臺(tái)。


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具備可觀的市場(chǎng)空間,需求趨勢(shì)向上


半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備具備可觀的市場(chǎng)空間。半導(dǎo)體檢測(cè)(包括過(guò)程工藝控制與半導(dǎo)體測(cè)試)的廣泛應(yīng)用以及對(duì)良率和成本的重要性,總體檢測(cè)設(shè)備的投資與光刻、刻蝕等關(guān)鍵工藝相差無(wú)幾。


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根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),在全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)中,近年來(lái)前段晶圓加工設(shè)備部分,光刻、刻蝕、薄膜沉積設(shè)備各占約20%的市場(chǎng);在檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域,包括工藝過(guò)程控制、CP測(cè)試、FT測(cè)試等,其占整個(gè)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)空間的大致在15%~20%,其中半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備(包括ATE、探針臺(tái)、分選機(jī))大概占比8%~10%。


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半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備主要包括三類(lèi):ATE、探針臺(tái)、分選機(jī)。其中測(cè)試功能由測(cè)試機(jī)實(shí)現(xiàn),而探針臺(tái)和分選機(jī)實(shí)現(xiàn)的則是機(jī)械功能,將被測(cè)晶圓/芯片揀選至測(cè)試機(jī)進(jìn)行檢測(cè)。探針臺(tái)和分選機(jī)的主要區(qū)別在于,探針臺(tái)針對(duì)的是晶圓級(jí)檢測(cè),而分選機(jī)則是針對(duì)封裝的芯片級(jí)檢測(cè)。根據(jù)SEMI,ATE大致占到半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備的2/3,探針臺(tái)和分選機(jī)合計(jì)占到半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備的1/3。


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從ATE的歷史發(fā)展看,1960s行業(yè)起步,在1990s~2000s伴隨下游行業(yè)快速增長(zhǎng)。在半導(dǎo)體行業(yè)上一輪大的景氣周期中(2001年-2009年),全球半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備銷(xiāo)售額在2006年達(dá)到頂點(diǎn),當(dāng)年銷(xiāo)售額達(dá)到64.2億美元,占半導(dǎo)體設(shè)備總銷(xiāo)售額的15.9%。

 

值得注意的是,在這一時(shí)期半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備行業(yè)處于快速成長(zhǎng)期,下游需求旺盛,市場(chǎng)也在不斷推出更適應(yīng)當(dāng)前需求的新產(chǎn)品,測(cè)試成本占比較高,在2003年到2006年半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備占半導(dǎo)體設(shè)備總銷(xiāo)售額的比重都超過(guò)15%。

 

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而隨著測(cè)試產(chǎn)品逐步成熟,下游需求增長(zhǎng)放緩,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)開(kāi)始加劇,測(cè)試設(shè)備成本被壓縮,主要的成本向前道(主要是光刻、刻蝕、薄膜沉積設(shè)備、過(guò)成功工藝控制等)傾斜,同時(shí)測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)份額逐步向頭部集中。目前全球半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)已經(jīng)非常成熟,測(cè)試設(shè)備占半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額穩(wěn)定在8%~10%。


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根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2018年全球半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備整體市場(chǎng)規(guī)模約56.3億美元,其中,SoC類(lèi)和數(shù)字集成電路測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約為25.5億美元。2015-2018年全球半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備需求穩(wěn)步增長(zhǎng),年均復(fù)合增速達(dá)到19.0%。


豐富的產(chǎn)業(yè)鏈客戶(hù),國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)推動(dòng)市場(chǎng)擴(kuò)張


對(duì)應(yīng)測(cè)試在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)制造過(guò)程的應(yīng)用,半導(dǎo)體測(cè)試系統(tǒng)企業(yè)的客戶(hù)包含:(1)IDM模式下,IDM廠商。(2)晶圓分工模式下,IC設(shè)計(jì)企業(yè)(Fabless)、代工廠、封裝測(cè)試企業(yè)(OSAT)。

 

此外,對(duì)國(guó)際大廠而言,原始設(shè)備制造商(OEM)是非常重要的一類(lèi)客戶(hù),主要通過(guò)直接采購(gòu)、以及通過(guò)對(duì)代工廠、封測(cè)廠的間接采購(gòu)。從對(duì)ATE的需求量來(lái)看,封測(cè)環(huán)節(jié)>制造環(huán)節(jié)>設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。在封測(cè)環(huán)節(jié),成品測(cè)試要求每一顆都要全參數(shù)測(cè)試,測(cè)試量大。晶圓制造環(huán)節(jié),由于是半成品,所以以測(cè)試基本功能和主要參數(shù)為主,一般都是多工位測(cè)試,測(cè)試效率高,整體對(duì)測(cè)試機(jī)的需求量低于封測(cè)廠。設(shè)計(jì)公司買(mǎi)測(cè)試機(jī)目的是工程驗(yàn)證,以及問(wèn)題驗(yàn)證和解決,對(duì)測(cè)試機(jī)的需求量相對(duì)較小。

 

因而,對(duì)ATE廠商來(lái)說(shuō),晶圓制造廠商(包括IDM和代工廠)以及封測(cè)廠是設(shè)備直接采購(gòu)主力。值得注意的是,設(shè)計(jì)廠商、以及OEM也是重要的客戶(hù),包括直接采購(gòu),以及通過(guò)對(duì)代工廠、封測(cè)廠的間接采購(gòu)。代工廠、封測(cè)廠往往會(huì)基于OEM、IDM以及設(shè)計(jì)廠的要求或建議來(lái)采購(gòu)ATE。從泰瑞達(dá)的客戶(hù)結(jié)構(gòu)看,近幾年,單一客戶(hù)曾創(chuàng)造當(dāng)年10%以上的收入的客戶(hù)包括蘋(píng)果公司、臺(tái)積電等。

 

根據(jù)泰瑞達(dá)年報(bào),2012-2013年公司來(lái)自蘋(píng)果公司的收入占公司總收入達(dá)到10%、12%。2016-2017年公司來(lái)自臺(tái)積電的收入占比達(dá)到12%~13%。而考慮直接采購(gòu)、以及通過(guò)代工廠與封測(cè)廠間接采購(gòu),在2014-2016年某OEM客戶(hù)收入占泰瑞達(dá)總收入的比重達(dá)到22%、23%、25%,這其中包含了通過(guò)臺(tái)積電、JA Mitsui Leasing公司的銷(xiāo)售。

 

近兩年,來(lái)自華為的需求快速增長(zhǎng),根據(jù)泰瑞達(dá)2019年年報(bào),2017-2019年公司來(lái)自華為的銷(xiāo)售收入(包括直接采購(gòu),以及通過(guò)代工廠、封測(cè)廠采購(gòu))的占比分別達(dá)到1%、4%、11%。泰瑞達(dá)2019年收入22.95億美元,由此計(jì)算2019年公司來(lái)自華為的銷(xiāo)售收入達(dá)到2.52億美元。


半導(dǎo)體測(cè)試ATE產(chǎn)業(yè)詳解,國(guó)產(chǎn)機(jī)會(huì)在哪里?

從國(guó)內(nèi)公司的情況看,國(guó)內(nèi)ATE廠商需求主要來(lái)自國(guó)內(nèi)封測(cè)廠,主要是受益國(guó)內(nèi)封測(cè)產(chǎn)業(yè)近年來(lái)的快速擴(kuò)張。包括長(zhǎng)電科技、華天科技、通富微電等3家國(guó)內(nèi)封測(cè)領(lǐng)先企業(yè),2013-2018年合計(jì)收入規(guī)模從93.2億元擴(kuò)張至382.0億元,年均復(fù)合增速32.6%;相對(duì)應(yīng)的,三家企業(yè)2013-2018年資本開(kāi)支水平從17.7億元增長(zhǎng)至81.8億元,年均復(fù)合增速35.9%。

 

這一時(shí)期,持續(xù)快速擴(kuò)張的國(guó)內(nèi)封測(cè)巨頭是國(guó)內(nèi)ATE廠商最重要的客戶(hù),占據(jù)收入份額的絕大部分。以長(zhǎng)川科技為例,2014-2016年公司的前兩大客戶(hù)華天科技、長(zhǎng)電科技占公司總收入的比重每年均超過(guò)60%,前五大客戶(hù)收入占比均在80%左右。

 

而隨著當(dāng)下國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)全面國(guó)產(chǎn)化,產(chǎn)業(yè)鏈前端的制造、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),對(duì)國(guó)內(nèi)ATE需求將得到顯著提升,豐富的產(chǎn)業(yè)鏈客戶(hù)有助于國(guó)內(nèi)ATE需求的穩(wěn)健攀升。以華峰測(cè)控為例, 2018年公司收入2.19億元,是2016年收入的1.95倍。其中客戶(hù)結(jié)構(gòu)顯示以下變化:(1)客戶(hù)集中度進(jìn)一步下降,2018年公司前五大客戶(hù)集中度僅38.6%,較2016年下降10.1個(gè)百分點(diǎn)。(2)發(fā)展了豐富的設(shè)計(jì)企業(yè)客戶(hù)資源。

 

2017-2018年設(shè)計(jì)企業(yè)芯源系統(tǒng)連續(xù)兩年進(jìn)入公司前五大客戶(hù),2017-2018年公司來(lái)自芯源系統(tǒng)的收入分別為1458萬(wàn)元、1444萬(wàn)元。根據(jù)公司招股書(shū),公司擁有百家集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)客戶(hù)資源,也與超過(guò)三百家以上的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)保持了業(yè)務(wù)合作關(guān)系。(3)制造環(huán)節(jié)的客戶(hù)需求在增加。


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設(shè)計(jì)廠商主要負(fù)責(zé)芯片的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),他們會(huì)直接對(duì)測(cè)試設(shè)備產(chǎn)生需求,也會(huì)間接推動(dòng)自己的代工廠購(gòu)買(mǎi)同一家企業(yè)的測(cè)試設(shè)備從而產(chǎn)生需求。隨著國(guó)內(nèi)研發(fā)能力的不斷增強(qiáng),不少?lài)?guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)開(kāi)始占據(jù)領(lǐng)先地位,根據(jù)智研咨詢(xún)數(shù)據(jù),2018年中國(guó)有11家企業(yè)上榜全球前五十芯片設(shè)計(jì)企業(yè),而在2009年,這個(gè)數(shù)據(jù)僅為1家,而隨著5G、AI等新一輪科技逐漸走向產(chǎn)業(yè)化,國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)將會(huì)迎來(lái)良好發(fā)展,從而給國(guó)內(nèi)測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)帶來(lái)需求。



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我們統(tǒng)計(jì)了10家芯片設(shè)計(jì)上市公司的數(shù)據(jù),包括匯頂科技、兆易創(chuàng)新、紫光國(guó)微等,10家公司2019Q3營(yíng)業(yè)收入155.5億元,同比增長(zhǎng)49.7%;10家公司2019年歸母凈利潤(rùn)57.6億元,同比增長(zhǎng)81.6%。2016-2019年十家公司歸母凈利潤(rùn)的年均復(fù)合增速達(dá)到44.3%。


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華為產(chǎn)業(yè)鏈加速?lài)?guó)產(chǎn)化的機(jī)遇。處于供應(yīng)鏈安全考量,華為產(chǎn)業(yè)鏈有望加速?lài)?guó)產(chǎn)化,包括代工行業(yè)、封測(cè)行業(yè)都有望受益華為需求向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移的良好機(jī)遇。華為對(duì)ATE的需求路徑包括:(1)華為自身的測(cè)試需求,包括各部門(mén)的實(shí)驗(yàn)室等。(2)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)需求的增長(zhǎng),包括對(duì)代工環(huán)節(jié)、封測(cè)環(huán)節(jié)的需求增長(zhǎng),由此推動(dòng)ATE需求。其中華為可能影響對(duì)應(yīng)代工廠、封測(cè)廠對(duì)ATE產(chǎn)品的選擇。

 

根據(jù)泰瑞達(dá)2019年年報(bào),2019年泰瑞達(dá)來(lái)自華為(包括直接及間接)的收入占公司總收入比重達(dá)到11%,達(dá)到2.52億美元,來(lái)自華為的需求正快速增長(zhǎng),未來(lái)需求仍然有進(jìn)一步提升的空間。根據(jù)泰瑞達(dá)2016年年報(bào),在2014-2016年某OEM客戶(hù)收入占泰瑞達(dá)總收入的比重達(dá)到22%、23%、25%(其中包含了通過(guò)臺(tái)積電、JA Mitsui Leasing公司的銷(xiāo)售),由此計(jì)算該OEM客戶(hù)2014-2016年貢獻(xiàn)泰瑞達(dá)收入達(dá)到3.62億美元、3.77億美元、4.38億美元。

 

在封測(cè)環(huán)節(jié),目前為止華為主要以外包測(cè)試為主,主要是國(guó)內(nèi)及中國(guó)臺(tái)灣封測(cè)廠。以華為海思為例,2018年收入501億元,同比增長(zhǎng)34%。按照采購(gòu)成本60億美元,其中封測(cè)成本占比25%計(jì)算,則華為海思每年的封測(cè)訂單需求為15億美元;同時(shí)海思仍保持較高的增長(zhǎng)。因此,華為等半導(dǎo)體需求大客戶(hù)的轉(zhuǎn)單將給中國(guó)內(nèi)地封測(cè)廠商帶來(lái)明顯增量,使得中國(guó)內(nèi)地封測(cè)行業(yè)的景氣度回升高于全球平均水平。

 

在制造環(huán)節(jié),中芯國(guó)際第一代14nm FinFET已成功量產(chǎn)并于2019Q4貢獻(xiàn)有意義的營(yíng)收(客戶(hù)以國(guó)內(nèi)為主,產(chǎn)品涵蓋中低端手機(jī)CPU、Modem及礦機(jī)等),產(chǎn)能計(jì)劃從當(dāng)前3-5K/月擴(kuò)充至2020年底的15K/月;12nm FinFET已進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn),同時(shí)第二代FinFET N+1技術(shù)平臺(tái)研發(fā)與客戶(hù)導(dǎo)入進(jìn)展順利。)。

 

國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)將充分受益邏輯廠與存儲(chǔ)器廠雙倍投資強(qiáng)度,具體的擴(kuò)產(chǎn)邏輯有所區(qū)別:

 

1.晶圓代工廠。代工模式的核心在于“服務(wù)”,晶圓代工廠通常提供一個(gè)工藝技術(shù)平臺(tái),根據(jù)客戶(hù)需求提供客制化產(chǎn)品與服務(wù),發(fā)展壯大的關(guān)鍵在于覆蓋更多的客戶(hù)、滿(mǎn)足客戶(hù)更多的需求,因而晶圓代工廠的擴(kuò)廠也是為了匹配客戶(hù)需求、通常是順應(yīng)市場(chǎng)需求發(fā)展趨勢(shì)的。當(dāng)市場(chǎng)需求旺盛時(shí),積極的資本開(kāi)支以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的下游需求,也是公司未來(lái)成長(zhǎng)的動(dòng)力。面向客戶(hù)需求,晶圓代工廠的產(chǎn)能擴(kuò)張情景主要有2類(lèi):(1)產(chǎn)能需求。即現(xiàn)有產(chǎn)能利用飽滿(mǎn),為匹配客戶(hù)產(chǎn)能需求而擴(kuò)大產(chǎn)能。(2)工藝需求。即為滿(mǎn)足客戶(hù)更多需求或者擴(kuò)大客戶(hù)覆蓋面,進(jìn)行工藝升級(jí)而新增產(chǎn)能。

 

2019年以來(lái)行業(yè)的積極變化是,產(chǎn)業(yè)景氣度持續(xù)攀升,晶圓代工廠產(chǎn)能利用率不斷提升,促使代工廠積極規(guī)劃資本開(kāi)支。以中芯國(guó)際為例,根據(jù)公司季度報(bào)告,中芯國(guó)際19Q4的產(chǎn)能利用率進(jìn)一步提升至98.8%,公司計(jì)劃2020年資本開(kāi)支31億美元,較2019年的20億美元大幅提升。

 

2.存儲(chǔ)器廠。與代工廠不同,存儲(chǔ)器廠采用IDM模式,直接提供半導(dǎo)體產(chǎn)品。由于存儲(chǔ)芯片技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化程度高,各家廠商的產(chǎn)品容量、封裝形式都遵循標(biāo)準(zhǔn)的接口,性能也無(wú)太大差別,在同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)情況下,存儲(chǔ)廠商通過(guò)提升制造工藝,提供制造產(chǎn)能,利用規(guī)模優(yōu)勢(shì)降低成本,從而贏得市場(chǎng)。為了提高競(jìng)爭(zhēng)力、搶占市場(chǎng)份額,存儲(chǔ)器廠可能采取逆市擴(kuò)張的策略。當(dāng)前中國(guó)存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)面臨重大機(jī)遇,促使國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)器廠商積極進(jìn)行工藝研發(fā)與產(chǎn)能建設(shè),長(zhǎng)期性與規(guī)模性的下游投資將對(duì)國(guó)產(chǎn)裝備創(chuàng)造極佳的成長(zhǎng)環(huán)境。其中長(zhǎng)江存儲(chǔ)與合肥長(zhǎng)鑫都將在2020年進(jìn)入積極的產(chǎn)能爬坡期,預(yù)期將促使設(shè)備需求大幅增長(zhǎng)。


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產(chǎn)能于工藝驅(qū)動(dòng),深挖細(xì)分領(lǐng)域市場(chǎng)機(jī)遇


集成電路從功能、結(jié)構(gòu)角度主要分為數(shù)字集成電路、模擬集成電路與數(shù)/?;旌霞呻娐啡?lèi),其中:數(shù)字集成電路主要與數(shù)字信號(hào)的產(chǎn)生、放大和處理有關(guān),數(shù)字信號(hào)即在時(shí)間和幅度上離散變化的信號(hào);模擬集成電路主要與模擬信號(hào)的產(chǎn)生、放大和處理有關(guān),模擬信號(hào)及幅度對(duì)時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào),包括一切的感知,譬如圖像、聲音、觸感、溫度、濕度等;數(shù)/模混合集成電路是指輸入模擬或數(shù)字信號(hào),輸出為數(shù)字或模擬信號(hào)的集成電路。

 

根據(jù)WSTS,2018年全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額中,集成電路銷(xiāo)售額3933億美元,占83.9%。包括存儲(chǔ)器1580億美元,占比33.7%;邏輯電路1093元,占比23.3%;微處理器672億美元,占比14.3%;模擬電路588億美元,占比12.5%。由于不同類(lèi)型芯片的測(cè)試需求的側(cè)重點(diǎn)不同,半導(dǎo)體測(cè)試系統(tǒng)包括多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域。半導(dǎo)體測(cè)試機(jī)主要細(xì)分領(lǐng)域?yàn)榇鎯?chǔ)器、SoC、模擬、數(shù)字、分立器件和 RF測(cè)試機(jī)。

 

全球ATE市場(chǎng)以存儲(chǔ)器和SoC測(cè)試占據(jù)絕大部分。而國(guó)內(nèi)在模擬測(cè)試、分立器件測(cè)試等領(lǐng)域仍然有良好的市場(chǎng)空間。根據(jù)泰瑞達(dá)年報(bào),2018年全球ATE市場(chǎng)約40億美元。結(jié)構(gòu)方面,2017年全球ATE市場(chǎng)為33.5億美元,其中SoC測(cè)試設(shè)備24億美元,占ATE總市場(chǎng)的71.6%;存儲(chǔ)器測(cè)試系統(tǒng)6.5億美元,占19%;而余下的3億美元,則分散在模擬測(cè)試、數(shù)字邏輯測(cè)試、RF測(cè)試等眾多領(lǐng)域。


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根據(jù)賽迪顧問(wèn),2018年國(guó)內(nèi)ATE市場(chǎng)36.0億元,同比增長(zhǎng)41.7%。其中存儲(chǔ)器測(cè)試機(jī)和SoC測(cè)試機(jī)分別占比43.8%、23.5%。此外,數(shù)字測(cè)試機(jī)、模擬測(cè)試機(jī)、分立器件測(cè)試機(jī)占比分別達(dá)到12.7%、12.0%以及6.8%,RF測(cè)試機(jī)為0.9%。


半導(dǎo)體測(cè)試ATE產(chǎn)業(yè)詳解,國(guó)產(chǎn)機(jī)會(huì)在哪里?


國(guó)內(nèi)ATE需求結(jié)構(gòu)與全球整體有較大差異,主要是由下游市場(chǎng)需求所決定。由于國(guó)內(nèi)目前高端芯片的國(guó)產(chǎn)化仍然處于較低水平, 所以SoC測(cè)試系統(tǒng)需求占比較全球整體水平有較大差距,未來(lái)伴隨汽車(chē)電動(dòng)化、5G和人工智能等的迅速發(fā)展和未來(lái)中國(guó)在SoC芯片和封測(cè)領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化,國(guó)內(nèi)SoC測(cè)試需求有望持續(xù)攀升。


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存儲(chǔ)器推動(dòng)測(cè)試設(shè)備需求


存儲(chǔ)芯片與邏輯芯片的測(cè)試區(qū)別。存儲(chǔ)器芯片必須經(jīng)過(guò)許多必要的測(cè)試以保證其功能正確,這些測(cè)試主要用來(lái)確保芯片不包括以下錯(cuò)誤:存儲(chǔ)單元短路、存儲(chǔ)單元開(kāi)路、存儲(chǔ)單元干擾等。由于存儲(chǔ)單元類(lèi)型多樣化,存儲(chǔ)器內(nèi)部還有大量的模擬部件,其中一些部件不能直接進(jìn)行存取操作,而且存儲(chǔ)器的每一個(gè)單元可能處于不同的狀態(tài),按邏輯測(cè)試方法測(cè)試需要龐大的測(cè)試圖形,這些特性決定了存儲(chǔ)器測(cè)試要求與模擬電路和數(shù)字電路不同。存儲(chǔ)器芯片測(cè)試時(shí)使用測(cè)試向量進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè),測(cè)試向量是施加給存儲(chǔ)芯片的一些列功能,即不同的讀和寫(xiě)的功能組合。

 

存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)需求由存儲(chǔ)芯片擴(kuò)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)。存儲(chǔ)器是一個(gè)周期性極強(qiáng)的產(chǎn)業(yè),強(qiáng)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體周期性。下游需求的周期波動(dòng)、市場(chǎng)份額集中的格局、產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化屬性導(dǎo)致存儲(chǔ)器行業(yè)歷史上容易出現(xiàn)大幅的波動(dòng)。由于存儲(chǔ)器行業(yè)的強(qiáng)周期性,行業(yè)的資本開(kāi)支也呈現(xiàn)較強(qiáng)的波動(dòng),從而導(dǎo)致存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)需求的周期波動(dòng)。

 

在2007年之前,存儲(chǔ)器測(cè)試還占據(jù)全部半導(dǎo)體自動(dòng)測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)的30%~40%;在2008年金融危機(jī)后,雖然到2010年存儲(chǔ)器產(chǎn)品銷(xiāo)售額已有良好的恢復(fù),占半導(dǎo)體總市場(chǎng)的比重恢復(fù)至2006-2007年水平,但存儲(chǔ)器測(cè)試設(shè)備的市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)一步被侵蝕,2009年存儲(chǔ)器測(cè)試設(shè)備比重降至11%左右,此后存儲(chǔ)器測(cè)試設(shè)備基本在17%~22%之間。


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由于2017-2018年存儲(chǔ)器行業(yè)需求高景氣,國(guó)際存儲(chǔ)器巨頭紛紛擴(kuò)產(chǎn),推動(dòng)了存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)的快速增長(zhǎng)。根據(jù)愛(ài)德萬(wàn)年報(bào),2017-2018年全球存儲(chǔ)ATE銷(xiāo)售額分別為7.5億美元、11.5億美元。2019年由于下游存儲(chǔ)器行業(yè)景氣下滑,對(duì)存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)的需求也受到較大影響。根據(jù)愛(ài)德萬(wàn)年報(bào),2019年全球存儲(chǔ)ATE市場(chǎng)6.5億美元。


半導(dǎo)體測(cè)試ATE產(chǎn)業(yè)詳解,國(guó)產(chǎn)機(jī)會(huì)在哪里?


SoC測(cè)試:ATE最大的細(xì)分領(lǐng)域
  


SOC測(cè)試占據(jù)大部分市場(chǎng),趨勢(shì)持續(xù)向上。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),互聯(lián)網(wǎng)大范圍推廣。同時(shí),蘋(píng)果推出智能手機(jī)、谷歌推出安卓系統(tǒng),移動(dòng)通訊進(jìn)入爆發(fā)期,迅速取代PC成為新的驅(qū)動(dòng)力。


半導(dǎo)體測(cè)試ATE產(chǎn)業(yè)詳解,國(guó)產(chǎn)機(jī)會(huì)在哪里?


不同于臺(tái)式電腦,人們對(duì)智能手機(jī)等消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品提出了輕薄短小、多功能和低功耗等新要求。在20世紀(jì)90年代中期誕生的SoC技術(shù)滿(mǎn)足了人們這一需求,反過(guò)來(lái)對(duì)于消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的需求也促使著SoC芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而SoC芯片的快速發(fā)展也帶來(lái)了對(duì)SoC測(cè)試設(shè)備的大量需求,SoC測(cè)試設(shè)備逐漸成為自動(dòng)測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)新的增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力。根據(jù)愛(ài)德萬(wàn)年報(bào),2017-2019年全球SoC測(cè)試系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模分別為22億美元、25.5億美元、27億美元,保持穩(wěn)步增長(zhǎng)。


半導(dǎo)體測(cè)試ATE產(chǎn)業(yè)詳解,國(guó)產(chǎn)機(jī)會(huì)在哪里?


SoC芯片可使系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品具有高可靠、實(shí)時(shí)性、高集成、低功耗等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、航空航天、移動(dòng)通信、消費(fèi)類(lèi)電子、汽車(chē)電子、醫(yī)療電子設(shè)備等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)芯片不同, SoC芯片集成了微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核以及片外存儲(chǔ)器控制接口等功能,其核心技術(shù)在于IP核的復(fù)用,這些模塊可以是模擬、數(shù)字或數(shù)?;旌项?lèi)型,不同模塊的頻率、電壓、測(cè)試原理也不同。同時(shí),高集成度造成測(cè)試的數(shù)據(jù)量和時(shí)間成倍增長(zhǎng),測(cè)試功耗也是傳統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)目的2~4倍。因此SoC的復(fù)雜性使得傳統(tǒng)測(cè)試機(jī)難以滿(mǎn)足需求,專(zhuān)業(yè)的SoC測(cè)試機(jī)具有強(qiáng)大的并測(cè)能力,通過(guò)合理規(guī)劃調(diào)度各個(gè)IP核完成并發(fā)測(cè)試,有效地降低了測(cè)試時(shí)間和測(cè)試成本。由于產(chǎn)品難以復(fù)制,客戶(hù)愿意支付更高的溢價(jià)購(gòu)買(mǎi)設(shè)備。


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模擬測(cè)試測(cè)試設(shè)備提供穩(wěn)定需求
 


根據(jù)WSTS,2018年全球模擬芯片銷(xiāo)售額588億元,占全球集成電路銷(xiāo)售額的14.9%。模擬芯片的兩個(gè)主要用途包括電源管理與信號(hào)鏈路。模擬IC產(chǎn)品在各大電子系統(tǒng)基本上都會(huì)使用到,涉及下游應(yīng)用有通信、汽車(chē)、工控醫(yī)療、消費(fèi)類(lèi)家電產(chǎn)品等。在數(shù)字電路系統(tǒng)中也會(huì)提供電源管理、穩(wěn)壓等功能。其中電源管理芯片是模擬芯片的主要部分。

 

根據(jù)IDC數(shù)據(jù),2017年電源管理芯片占模擬芯片的53%左右(包括標(biāo)準(zhǔn)power IC和模擬ASSP用途的power IC),電源管理用途在家電、工業(yè)用途相對(duì)較為成熟,技術(shù)更新迭代較慢,技術(shù)壁壘相對(duì)較低,國(guó)內(nèi)布局廠商較多,包括圣邦股份、矽力杰、韋爾股份、富滿(mǎn)電子、中穎電子等。信號(hào)鏈路芯片可細(xì)分為非power IC的模擬ASSP、放大器、比較器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片等,根據(jù)IDC數(shù)據(jù),2017年信號(hào)鏈路芯片占模擬芯片的47%,國(guó)內(nèi)布局廠商較少,以華為海思、圣邦股份為主。


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模擬測(cè)試系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)ATE的重要組成部分,下游模擬芯片的需求穩(wěn)定帶來(lái)了模擬測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定需求。根據(jù)賽迪顧問(wèn),2018年國(guó)內(nèi)模擬測(cè)試機(jī)市場(chǎng)規(guī)模4.3億元,占國(guó)內(nèi)ATE的12.0%。一方面,模擬芯片下游應(yīng)用非常廣泛,而單一下游市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)較小,競(jìng)爭(zhēng)者通常專(zhuān)注差異市場(chǎng),廠商之間的產(chǎn)品重疊度較低、競(jìng)爭(zhēng)較小。另一方面,模擬芯片產(chǎn)品生命周期較長(zhǎng),模擬類(lèi)產(chǎn)品下游汽車(chē)、工業(yè)用途要求以可靠性、安全行為主,偏好性能成熟穩(wěn)定類(lèi)產(chǎn)品的同時(shí)資格認(rèn)可相對(duì)較為嚴(yán)格,同時(shí)先進(jìn)制程對(duì)于模擬類(lèi)產(chǎn)品推動(dòng)作用較小,基本不受摩爾定律推動(dòng),因此模擬類(lèi)產(chǎn)品性能更新迭代較慢。因此模擬類(lèi)產(chǎn)品生命周期較長(zhǎng),一般不低于10年。


半導(dǎo)體測(cè)試ATE產(chǎn)業(yè)詳解,國(guó)產(chǎn)機(jī)會(huì)在哪里?

目前國(guó)內(nèi)ATE廠商的測(cè)試機(jī)產(chǎn)品主要集中在模擬測(cè)試以及數(shù)模混合測(cè)試系統(tǒng)。在國(guó)內(nèi)模擬測(cè)試系統(tǒng)領(lǐng)域,包括華峰測(cè)控、長(zhǎng)川科技等國(guó)內(nèi)ATE領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)占據(jù)了相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額。根據(jù)華峰測(cè)控的招股說(shuō)明書(shū),公司2018年境內(nèi)模擬測(cè)試相關(guān)收入1.73億元,占中國(guó)模擬測(cè)試機(jī)市場(chǎng)的份額為40.14%。


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全球市場(chǎng)高度集中,國(guó)產(chǎn)設(shè)備向中高端進(jìn)階
 


自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE,Automatic Test Equipment)是檢測(cè)芯片功能和性能的專(zhuān)用設(shè)備,測(cè)試機(jī)對(duì)芯片施加輸入信號(hào),采集被檢測(cè)芯片的輸出信號(hào)與預(yù)期值進(jìn)行比較,判斷芯片在不同工作條件下功能和性能的有效性。ATE行業(yè)從1960s誕生以來(lái),其發(fā)展大致可歸納為以下幾個(gè)階段:

 

(1)起步階段:1960s~1970s,行業(yè)成立初期,在仙童半導(dǎo)體的主導(dǎo)下得以發(fā)展。ATE行業(yè)最早產(chǎn)生于1960s,龍頭企業(yè)泰瑞達(dá)便是成立于1960年,但行業(yè)最開(kāi)始的發(fā)展并不是由這些獨(dú)立的設(shè)備商引導(dǎo),而是由半導(dǎo)體企業(yè)主導(dǎo)的。ATE最開(kāi)始就是由仙童半導(dǎo)體、德州儀器等企業(yè)生產(chǎn)用于內(nèi)部使用,在70年代末之前,仙童半導(dǎo)體掌握著全球范圍70%的ATE市場(chǎng)。

 

(2)發(fā)展初期:1980s,ATE市場(chǎng)開(kāi)始成為廣泛的市場(chǎng),獨(dú)立的設(shè)備商嶄露頭角。隨著CMOS技術(shù)開(kāi)始起步,高管腳數(shù)門(mén)陣列器件的時(shí)代到來(lái),測(cè)試要求提升,但仙童半導(dǎo)體在開(kāi)發(fā)新的ATE系統(tǒng)上卻遭遇失敗,隨后將其ATE部門(mén)賣(mài)給斯倫貝謝。而在這一段時(shí)間,日本愛(ài)德萬(wàn)在日本大力發(fā)展本國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的背景下得到迅速發(fā)展,泰瑞達(dá)從模擬測(cè)試供應(yīng)商成長(zhǎng)為數(shù)字測(cè)試和存儲(chǔ)測(cè)試供應(yīng)商,另外還包括GanRad、LTX、Agilent(安捷倫)等眾多ATE公司出現(xiàn),ATE發(fā)展成為廣泛的市場(chǎng)。

 

(3)規(guī)模階段:1990s,主要的ATE設(shè)備商開(kāi)始形成規(guī)模,并開(kāi)始出現(xiàn)合并行為。根據(jù)WSTS數(shù)據(jù),1991年全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額僅546億美元,到2000年增長(zhǎng)至2044億美元,增長(zhǎng)274.%。隨著下游半導(dǎo)體行業(yè)的迅速發(fā)展,設(shè)備商也得以規(guī)模成長(zhǎng),同時(shí)行業(yè)開(kāi)始出現(xiàn)并購(gòu)活動(dòng),行業(yè)主要參與者開(kāi)始顯現(xiàn),到90年代末期,行業(yè)內(nèi)主要的10多家企業(yè)形成了行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局。

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(4)聚焦階段:2000s,行業(yè)出現(xiàn)大規(guī)模整合,主要競(jìng)爭(zhēng)者減少至5家左右。2008年泰瑞達(dá)250百萬(wàn)美元收購(gòu)Eagle拓展閃存測(cè)試、379百萬(wàn)美元收購(gòu)Nextest加強(qiáng)模擬測(cè)試業(yè)務(wù);2004年科利登以660百萬(wàn)美元收購(gòu)NPTest(2002年從Schlumberger的ATE部門(mén)分離出來(lái)),進(jìn)入高端SOC測(cè)試領(lǐng)域,2008年LTX收購(gòu)科利登,改名為L(zhǎng)TX-Credence;2011年愛(ài)德萬(wàn)以1100百萬(wàn)美元收購(gòu)惠睿捷,使得其在SOC測(cè)試市場(chǎng)份額得以迅速發(fā)展。全球ATE行業(yè)持續(xù)聚焦,到2009年泰瑞達(dá)、愛(ài)德萬(wàn)、惠睿捷、科利登四家企業(yè)占據(jù)全球ATE設(shè)備行業(yè)87%的市場(chǎng)份額。


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(5)平衡與聯(lián)盟階段:2010s~,由于下游半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入成熟的周期性發(fā)展階段,設(shè)備行業(yè)也呈現(xiàn)平穩(wěn)發(fā)展;同時(shí),行業(yè)集中度已經(jīng)非常高,行業(yè)內(nèi)并購(gòu)的機(jī)會(huì)稀缺,近年來(lái),全球ATE主要企業(yè)更加專(zhuān)注于市場(chǎng)份額鞏固,以及可能地尋求其他領(lǐng)域的發(fā)展以拓寬可觸及的市場(chǎng)空間。


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以2011年愛(ài)德萬(wàn)收購(gòu)惠睿捷為標(biāo)志,以泰瑞達(dá)、愛(ài)德萬(wàn)為中心的雙寡頭格局日漸清晰。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2017年泰瑞達(dá)、愛(ài)德萬(wàn)兩家企業(yè)在全球半導(dǎo)體測(cè)試機(jī)行業(yè)的市場(chǎng)份額達(dá)到87%。其中泰瑞達(dá)在SOC測(cè)試領(lǐng)域具有較高的優(yōu)勢(shì);而愛(ài)德萬(wàn)在存儲(chǔ)器測(cè)試領(lǐng)域處于領(lǐng)軍地位,在SOC測(cè)試市場(chǎng)相對(duì)于泰瑞達(dá)、惠瑞捷屬于后進(jìn)入者,但其SOC測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)份額逐漸穩(wěn)步上升。根據(jù)泰瑞達(dá)2017年年報(bào),2017年泰瑞達(dá)在ATE市場(chǎng)的份額已經(jīng)達(dá)到50%左右。而在模擬測(cè)試機(jī)等其他測(cè)試機(jī)領(lǐng)域,市場(chǎng)參與者較多,格局相對(duì)分散。



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根據(jù)美國(guó)的半導(dǎo)體行業(yè)調(diào)查公司VLSI Research發(fā)布的按銷(xiāo)售額排名的2019年全球前十大半導(dǎo)體設(shè)備廠商,測(cè)試設(shè)備商占據(jù)兩個(gè)席位,分別是日本的愛(ài)德萬(wàn)公司(第6)、以及美國(guó)的泰瑞達(dá)公司(第8)。2019年愛(ài)德萬(wàn)、泰瑞達(dá)銷(xiāo)售額(包括服務(wù)收入)分別為24.7億美元、15.5億美元。


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從產(chǎn)品類(lèi)型上看,泰瑞達(dá)、愛(ài)德萬(wàn)形成了SOC測(cè)試、存儲(chǔ)器測(cè)試、模擬信號(hào)測(cè)試、數(shù)?;旌闲盘?hào)測(cè)試等全面的產(chǎn)品系列,同時(shí)對(duì)5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)等新興趨勢(shì)進(jìn)行了積極開(kāi)發(fā)布局,代表著行業(yè)最前沿的水平。目前國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備與國(guó)際水平仍有很大差距。

 

國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備領(lǐng)先企業(yè)包括華峰測(cè)控、長(zhǎng)川科技、武漢精鴻等,其中在模擬測(cè)試機(jī)領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)包括華峰測(cè)控、長(zhǎng)川科技已經(jīng)占據(jù)國(guó)內(nèi)相當(dāng)一部分市場(chǎng)份額,在存儲(chǔ)測(cè)試機(jī)領(lǐng)域,根據(jù)中國(guó)招標(biāo)網(wǎng),武漢精鴻已經(jīng)取得長(zhǎng)江存儲(chǔ)訂單,在SoC測(cè)試機(jī)領(lǐng)域,包括華峰測(cè)控等已經(jīng)在積極布局。


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根據(jù)賽迪顧問(wèn)數(shù)據(jù),2018年中國(guó)集成電路測(cè)試機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為36.0億元,其中:泰瑞達(dá)和愛(ài)德萬(wàn)產(chǎn)品線豐富,兩者2018年中國(guó)銷(xiāo)售收入分別約為16.8億元和12.7億元,分別占中國(guó)集成電路測(cè)試機(jī)市場(chǎng)份額的46.7%、35.3%;華峰測(cè)控產(chǎn)品以模擬及混合信號(hào)類(lèi)測(cè)試系統(tǒng)為主,與長(zhǎng)川科技2018年測(cè)試機(jī)銷(xiāo)售收入分別約為2.2億元和0.86億元,分別占中國(guó)集成電路測(cè)試機(jī)市場(chǎng)份額的6.1%和2.4%。

 

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國(guó)內(nèi)目前主要的測(cè)試設(shè)備商包括華峰測(cè)控、長(zhǎng)川科技、武漢精鴻等。其中在模擬測(cè)試機(jī)領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)包括華峰測(cè)控、長(zhǎng)川科技已經(jīng)占據(jù)國(guó)內(nèi)相當(dāng)一部分市場(chǎng)份額,在存儲(chǔ)測(cè)試機(jī)領(lǐng)域,根據(jù)中國(guó)招標(biāo)網(wǎng),武漢精鴻已經(jīng)取得長(zhǎng)江存儲(chǔ)訂單,在SoC測(cè)試機(jī)領(lǐng)域,包括華峰測(cè)控等已經(jīng)在積極布局。



來(lái)源:廣發(fā)證券


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北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國(guó)電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)"軟通動(dòng)力")與長(zhǎng)三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
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