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IC封测中的测试机市场寡头垄断,本土企业以小搏大胜算几何?

2021-01-29 邵乐峰 阅读:
IC封测业是中国国内整个半导体产业中发展最早的,随着国家大基金一、二期的陆续投入,中国半导体产业正在飞速发展,封测板块的价值将得到更大提升,一些本土厂商规模已不输国际大厂。目前,封测市场主要分为IDM封装、专业代工封装、IDM测试、专业代工测试四个细分市场……

短短一周内,江苏长电、通富微电和华天科技三大封测厂密集发布2020年业绩预告。其中,江苏长电预计实现净利润为12.3亿元,相比去年同期同比增长1287.27%;通富微电预计净利润为3.2-4.2亿元,增幅最高可达2094.20%;华天科技预计净利润为6.5-7.5亿元,增长率为126.64%-161.51%。这意味着,中国大陆三大封测厂2020年净利润总和最高可达24亿元。3Nzednc

IC封测业是中国国内整个半导体产业中发展最早的,随着国家大基金一、二期的陆续投入,中国半导体产业正在飞速发展,封测板块的价值将得到更大提升,一些本土厂商规模已不输国际大厂。从2009-2019年十年间的前十大封测厂商排名变化,可以发现全球封测产业在近年来垂直、水平整合的速度正在加剧,而大陆厂商已占三成,足以证明大陆封测业这些年来的飞速发展。3Nzednc

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市场现状

目前,封测市场主要分为IDM封装、专业代工封装、IDM测试、专业代工测试四个细分市场。Gartner 预计,未来,随着产业技术演进以及分工细化,维持IDM模式的单一厂商将愈发不具备经济效益。IDM厂商将会逐步退出封测业,将其封测业务外包,使得专业代工测试占封测市场的总额由此前的38.15%提升至52%。3Nzednc

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全球封测细分市场(资料来源:Gartner,广证恒生)3Nzednc

众所周知,半导体测试是产业链中不可或缺的一环,尤其是随着数字芯片的大规模应用和半导体工艺复杂程度的增加,无论是在晶圆、芯片和模组阶段测试帮助甄别产品良劣,还是在IC设计阶段产品出样后帮助优化IC设计,集成电路测试的能力和水平是确保产品质量的关键手段之一,在产业中占据重要位置。3Nzednc

根据SEMI的报告,2018年我国集成电路测试设备市场中,测试机(ATE)、分选机和探针台分别占比63.1%、17.4%和15.2%,其它设备占4.3%。其中,SoC测试占到ATE的64%,Memory IC和RF测试设备各占15-20%。考虑到IC专业测试成本约占IC设计营收的6-8%,据此推算,2022年中国半导体测试设备市场需求将有望达到165.7亿元,同比增长11.2%。3Nzednc

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资料来源:SEMI,国金证券研究所3Nzednc

而未来半导体测试机的技术核心则在于功能集成、精度与速度与可延展性。以SoC芯片测试为例,随着芯片承载的功能越来越多,测试覆盖范围广,测试项目多的测试机自然受到用户青睐。同时,测试机在电流、电压、电容、时间量等参数方面的测试精度,测试速度,以及能否根据需要灵活地增加测试功能、通道和工位数,也是重要的考量指标。3Nzednc

中国ATE设备突破口在哪里?

但全球半导体测试机市场高度集中。长期以来,包括模拟和数字芯片测试在内的半导体测试核心技术被海外垄断。在测试设备端,由于技术难度大,全球市场基本被爱德万(Advantest)和泰瑞达(Teradyne)两家垄断。以2018年数据为例,当年,Advantest以50%市占率位居第一,并在Memory IC测试设备领域占据绝对市场份额;Teradyne以40%市占率位居全球第二,紧随其后,在SoC、RF测试设备领域占据绝对市场份额。3Nzednc

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国内测试设备龙头企业包括长川科技、华峰测控、精测电子和上海睿励。国金证券研究所的报告显示,华峰测控和长川科技2018年的收入分别为2.19亿元和2.16亿元,总收入规模不到10亿元,分别占中国ATE市场份额的6.1%和2.4%。相比2018年泰瑞达、爱德万、Cohu三家17.76亿元、37亿元和3.4亿元的测试机销售收入,差距极为明显。3Nzednc

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资料来源:WIND,国金证券研究所3Nzednc

而一位不愿透露姓名的行业人士对《电子工程专辑》表示,目前在中国拥有的120余家独立第三方测试厂中,90%从事的是模拟芯片测试,不但从事数字芯片测试的企业寥寥无几,而且由于缺少重新设计架构能力和数字、通信、FPGA开发人才,即便是国内传统测试设备企业生产的模拟测试机,也多为仿制海外产品。3Nzednc

究其原因,该人士表示,一方面,模拟芯片下游应用非常广泛,而单一下游市场规模相对较小,竞争者通常专注差异市场,厂商之间的产品重叠度较低、竞争较小。另一方面,模拟芯片产品生命周期较长,模拟类产品下游汽车、工业用途要求以可靠性、安全行为主,偏好性能成熟稳定类产品的同时资格认可相对较为严格,同时先进制程对于模拟类产品推动作用较小,基本不受摩尔定律推动,因此模拟类产品性能更新迭代较慢。因此模拟类产品生命周期较长,一般不低于10年。3Nzednc

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同时,高昂的半导体测试设备增加了生产成本,阻碍了IDH发展——由于市场垄断,中国上千家IDH企业不但难以承受测试机价格,而且高昂的测试价格也导致测试费用居高不下,变相增加了我国半导体行业的生产成本,成为阻碍国内IC设计行业发展的瓶颈之一。3Nzednc

不过,随着最近国内相关企业一连串市场动作的展开,这一现象有望得到改变。3Nzednc

  • 杭州加速科技推出的国内第一台批量量产的250Mbps以上,数字I/O突破1Gbps的数字/混合信号半导体测试机即为一例。测试数据显示,加速科技数字/混合信号半导体测试机的通信带宽可达40Gbps,测试参数误差小于0.1%,在实现高性能实时测试和数据传输的同时,实现了更精确的测量。
  • 摩尔精英则通过收购海外ATE测试设备项目成为了国内领先的ATE测试设备厂商之一。据透露,根据某国内前三的芯片公司客户1000多万颗产品实测数据,芯片单位测试成本可下降50%,进一步印证了基于自主设备的芯片测试服务能够带来更灵活的产能和更低的单位测试成本。
  • 第三方集成电路测试服务商利扬芯片专注于数字类和大数小模芯片的测试,传感器、存储器以及人工智能高算力芯片产品是重点,目前拥有33大类测试方案和100多项专利,测过的芯片超过3000多种,服务150家国内芯片设计客户。在2019年的本土封测企业排名中,是唯一一家以专业集成电路测试服务进入前十强的公司。
  • 精测电子同时布局前道量测设备和后道测试设备,业务布局最为完整。在后道测试领域,精测电子覆盖了SoC芯片测试、存储器芯片测试和LCD驱动芯片测试。2019年7月,通过与日本WINTEST签订合作协议,持有WINTEST 60.53%的股权。

结语:

业内人士称,未来,国内专业测试未来的市场空间将取决于三个方面:上游IC设计和晶圆代工产能扩张带来的增量市场;国内测试逐渐成熟后替代境外测试厂商;国内半导体产业分工明细后更多设计、制造、封装厂选择第三方测试。尽管全球ATE行业持续聚焦,国际巨头占据全球ATE设备行业87%以上的市场份额。但随着目前国内半导体产业全面国产化,制造、设计、封装测试等环节对国内ATE需求将得到显著提升,丰富的产业链客户有助于国内ATE需求的稳健攀升。3Nzednc

责编:Luffy Liu3Nzednc

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