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国产替代机会之二:半导体细致划分领域正处于上升期的检测设备

时间: 2024-01-17 15:40:31 |   作者: 发动机排放测试系统

自国际贸易环境发生本质转变以来,西方国家对于中国半导体产业的全产业链做全面封锁,企图遏制中国高新

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  自国际贸易环境发生本质转变以来,西方国家对于中国半导体产业的全产业链做全面封锁,企图遏制中国高新技术产业的崛起,我们现在所面临的外部环境像极了上世纪80年代崛起的日本。在当下的时点,国内各方对于中美硬脱钩尚存在争议,但在关键领域内实现国产替代慢慢的变成了一个共识,特别是以半导体和芯片为代表的尖端科技,在之前的文章中《每日财报》已经对于半导体全产业链的情况做了介绍。

  今天我们重点来向大家介绍其中的一个细致划分领域——半导体检测设备,这也是目前国内相对薄弱但未来存在上升空间的环节。

  广义上的半导体检测设备,分为前道量测(半导体量测设备) 和后道测试(半导体测试设备)。前道量检测大多数都用在晶圆加工环节,目的是检查每一步制造工艺后晶圆产品的加工参数是不是达到设计的要求或者存在影响良率的缺陷,属于物理性的检测;半导体后道测试设备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不是满足要求,属于电性能的检测。

  半导体检测设备采购需求直接取决于下游半导体厂商的资本开支,而半导体厂商的资本开支直接依赖下游终端需求,产业链上下游休戚与共。

  从纵向的历史角度来看,存储器是驱动 2017-2019 年半导体检测设备行业资本开支的主要动力。在这期间,DRAM和NAND芯片供不应求,出现大幅涨价的情况,刺激了存储器厂商的资本开支,产能投放集中在 2017-2019年,台积电作为全球最大的晶圆代工制造厂,其每年的资本开支力度是行业的风向标。2019年,台积电资本性开支投入1072亿元,创历史上最新的记录,同比增长49%。

  《每日财报》注意到,目前终端需求构成里,大部分行业进入平缓增长阶段,随着部分新增存储器产能的投放,DRAM 和 NAND价格回落到 2016年的水平,可以说之前的驱动力已经消耗殆尽。打破行业增长边界的增长点依赖于新的技术创新,技术创新带动下游产品结构升级对芯片制程提出更高的要求,这些增长点包括5G及其应用场景、新能源汽车带动的电子化趋势、可穿戴设备等。

  据SEMI的统计数据,目前全球半导体检测类设备市场规模超800亿,其中前道量测设备市场规模406亿元左右,后道测试设备399亿元左右。随着5G及其物联网技术的发展,各大存储器厂商加大对3D NAND堆叠技术的投入,继续引领资本开支增长。

  从全球范围内来看,半导体检测设备呈现寡头垄断格局。在前道检测设备领域中,科磊、应用材料、日立合计占据了76%的市场。后道测试大致上可以分为测试机、探针台、分选机三大组成部分。

  后道测试机头部企业主要是泰瑞达和爱德万,二者市占率分别约为50%和40%;中高端芯片测试机几乎被国外企业垄断,国内华峰测控和长川科技在部分细致划分领域也有所突破,北京冠中集创深耕CIS芯片测试机,开始向Memory领域渗透。后道探针台主要是东京电子、东京精密,二者市占率合计超过 80%;国内企业中长川科技处于研发阶段,深圳矽电处于测试阶段。

  后道分选机主要是爱德万、科休&爱普生等,合计市占率合计约 60%,国内参与的企业主要有长川科技等。

  台积电测试设备的供应商大多数来源于于国外有突出贡献的公司,国内供应商比例较低。随着先进制程的线宽越来越细,避免光刻胶产生晶圆报废事件再次发生给公司带来利润损失,台积电专门成立了200人规模的品质管理检验测试单位,在台积电2020 年二季度实现全球首条量产5nm制程的目标推动下,预计未来对测试设备的需求将会有所增加。能否进入以台积电为代表的国际主流晶圆厂供应商体系决定了国产半导体检测设备长期空间。

  从盈利水平来看,半导体检测设备公司纯收入能力普遍较高,无论是海外的巨头还是国产龙头,毛利率基本稳定在60%左右,华峰测控的毛利率甚至高达80%,精测电子2019年的毛利率为47.32%,但主要反映了面板设备的毛利率,未体现半导体业务的毛利水平,不具备参考价值。

  半导体检测设备的进入门槛较高,强者越强的马太效应突出。半导体检测设备的门槛体现在技术门槛、人才壁垒、客户资源壁垒、资金壁垒和产业协同壁垒。

  从国内的发展状况来看,近几年半导体设备整体的国产化率不升反降,目前维持在10%左右,较2013年有所下滑,而且国内企业目前的订单大多分布在在后道量测领域。华峰测控、长川科技、精测电子目前的客户群主要为中芯国际、士兰微、华虹半导体、 长电科技、通富微电、华天科技、华润微电子、日月光、长江存储等国内企业,并没有进入国际顶尖半导体企业的供货商名单。

  进入2020年,半导体前道量测设备国产化有零星出货,国产半导体量测设备主要参与者为精测电子和上海睿励。

  精测电子在半导体检测设备领域布局最为完整。国内目前实现半导体检测设备产业化的企业主要有精测电子、长川科技、华峰测控和上海睿励。但从业务布局来看,精测电子是国内唯一同时布局前道量测设备和后道测试设备的企业,目前在已上市的前道量测设备公司里边,精测电子也是唯一一家。

  据了解,精测电子在半导体测试领域的布局已基本完成,与韩国IT&T合资设立的武汉精鸿电子技术有限公司主要聚焦自动检验测试设备(ATE)领域(基本的产品是存储芯片测试设备),如今已实现小批量的订单;另外,公司于2019年7月31日与WINTEST签订《资本合作合同书》,将通过认购 WINTEST株式会社定向增发新股的形式向其增资,增资完成后,公司将持有WINTEST60.53%的股份,该投资事宜已进入中日双方主管部门的审批阶段。时下各项工作进展顺利。同时,上海精测电子技术有限公司主要聚焦半导体前道检测设备领域,以椭圆偏振技术为核心开发了适用于半导体工业级应用的膜厚测量以及光学关键尺寸测量系统。

  2019年12月,精测电子中标长江存储5台高温老化测试机,执行主体是武汉精鸿,2020年1月,上海精测中标长江存储3台集成式膜厚光学关键尺寸量测仪,电子显微镜产品正在研发阶段,2020年3月,Wintest LCD 驱动芯片检测设备获台湾客户订单。

  华峰测控在模拟及混合信号类集成电路自动化检测系统具有较强的市场竞争力。公司在 V/I源、精密电压电流测量、宽禁带半导体测试和智能功率模块测试四个方面拥有国内领先的技术。

  长川科技是国内领先的测试机和分选机供应商,公司核心股东包括国家集成电路产业投资基金、上海半导体装备材料产业投资管理有限公司。长川科技在模拟测试机 领域市场占有率低于华峰测控。公司面临跟华峰测控同样的问题,下游市场空间较小。

  半导体检测设备虽然只是半导体产业的一个环节,但却是不可或缺的一部分,对于国内的产业整体发展而言,在任何一个环节上受制于人都会受到打击,未来国产替代的逻辑会长时间存在,你们可以持续关注。

  声明:此文出于传递更加多信息之目的,文章的主要内容仅供参考,不构成投资建议。投资者据此操作,风险自担。


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