雷火竞技半导体设备稳正研习社｜“芯片裁判”半导体测试设备的“芯”机遇

　　据《环球时报》2月24日报道，美国芯片巨头英伟达在本周提交给美国证券交易委员会的文件中，在包含AI芯片等多个类别中，首次将华为认定为“最大竞争对手”。有分析认为，这表明将驱动新AI技术的先进制程芯片的全球格局正发生变化。

　　报道称，英伟达指出，华为在供应图形处理器（GPU）、中央处理器（CPU）等用于AI的芯片领域，都可与业界竞争。英伟达的报告中还写道，“新的竞争对手或竞争对手之间的联盟有可能出现，并获得重要的市场份额。”该公司还在报告中提到了中国科技公司阿里巴巴和百度，并将它们列为云服务领域的竞争对手。

　　百度、腾讯、阿里巴巴等过去长期是英伟达的重要客户，但在美国不断加大对华出口管制的情况下，雷火竞技中国公司已开始摆脱对美国技术的依赖。以AI领域为例，在未来国与国的科技竞争中，关键领域芯片自给率的重要性将日益凸显。而一颗芯片的诞生，离不开半导体测试设备的严格把关，以确保其在出厂后稳定可靠地运行。本文笔者将详细分析半导体测试设备市场规模、竞争格局等，并挖掘潜在投资机会。

　　半导体测试设备主要包括测试机、探针台和分选机。测试机用于检测芯片功能和性能，是技术壁垒最高的核心设备。探针台与分选机实现被测晶圆/芯片与测试机功能模块的连接。在半导体晶圆制造和封装测试中都需使用到测试设备，其作用如下：

　　（1）晶圆制造环节：晶圆检测是指在晶圆完成后进行封装前对晶圆上的裸芯片进行功能和电参数测试，实现在芯片封装前将无效芯片筛选出来；

　　（2）封装测试环节：成品测试是指芯片完成封装后对封装芯片进行功能和电参数测试，确保出厂芯片的功能和性能指标能够达到设计规范要求。

　　图1：晶圆制造及封装测试的主要环节（来源：华峰测控招股说明书、源达信息证券研究所 ）

　　根据SEMI2023年年底预测，预计2023年全球半导体设备销售额将下滑6%，降至1009亿美元，主要系芯片库存过剩叠加需求减弱，晶圆厂放缓设备采购节奏。展望2024年，芯片库存拉货及AIGC等行业驱动下，全球半导体设备销售额有望增长4%，增至1053亿美元半导体设备。其中测试设备约占半导体设备价值量的6.3%，2023年全球测试设备市场空间约为63亿美元。

　　图2：全球半导体设备市场空间及测试设备占比（来源：SEMI、源达信息证券研究所）

　　根据SEMI公布数据，2023年前三季度中国大陆半导体设备市场规模占全球的31.3%，实现逆势增长。根据中国半导体设备市场占比情况的测算，2023年对应的测试设备市场规模预计约19亿美元雷火竞技，雷火竞技国内市场规模超百亿人民币。

　　图3：测试设备细分品类占比及2023年前三季度半导体设备市场区域占比（来源：SEMI、源达信息证券研究所）

　　全球半导体测试设备市场被泰瑞达和爱德华等国际巨头垄断，2021年全球和中国大陆半导体测试设备市场的CR3分别为97%和92%，且均为国外企业。国产公司中仅长川科技和华峰测控占据少量份额，二者体量相当。华峰测控专注于测试机市场，而长川科技除测试机外，雷火竞技在分选机市场也占据一定份额。

　　图4：2021年全球及中国大陆测试设备市场格局（来源：头豹研究院、源达信息证券研究所）

　　测试机的核心技术指标在于测试功能模块、测试精度、响应速度、应用程序定制化和测试数据存储、采集和分析等半导体设备。从国产测试机和国外产品对比来看，目前国内公司的部分拳头产品在测试范围、测试精度和响应速度等方面已接近国际先进水平，但是在平台可延展性和数据分析等方面仍与进口品牌存在一定差距。

　　图5：测试机的核心技术指标要求（来源：华峰测控招股说明书、源达信息证券研究所）

　　国产测试机公司数量多，各自深耕一类细分领域产品。国产测试机公司和泰瑞达、爱德华等国际巨头相比在产品丰富度上仍有一定差距。国外巨头产品矩阵基本能覆盖大多数测试机类别，而国产公司往往深耕某一类产品。目前在模拟/数模混合测试机领域，华峰测控和长川科技份额持续提升。而在SOC测试机、存储器测试机等细分领域，国产自给率仍较低。

　　图6：国产测试机细分领域及代表厂商（来源：悦芯科技官网、源达信息证券研究所）

　　探针台设备被东京精密等日本企业垄断，国内企业产品主要集中在光电等泛半导体领域，半导体领域特别是大尺寸的探针台亟需突破。分选机领域，国内企业已具备一定能力，但在精度及一致性要求较高的场景，仍依赖进口产品。

　　2023年全球半导体销售额预计同比-10%，但随着AI、大模型等新技术应用领域的不断扩大，汽车芯片、工业芯片等行业因智能化背景下的需求扩大，将拉动成熟制程和先进制程芯片的持续扩产。预计2024年半导体行业将走出下行通道，进入新一轮成长周期。

　　根据台积电的预测，IC库存将进一步下降，2024年半导体行业同比增超10%。其中，2024年IC库存将恢复到比2023年更健康的水平，预计2024年全球半导体行业（不包括存储）同比增超10%，晶圆代工行业同比增长约20%。

　　由于受到美日荷对华半导体的制裁，我国半导体的现阶段策略为积极提升成熟制程产能占比，大力推动国产芯片比例，而先进制程则通过华为、上海微电子等头部企业大力投入研发寻求突破。TrendForce在2023年12月的预测，雷火竞技2023-2027年中国大陆的成熟制程产能占比将由31%增长至39%。

　　考虑中国大陆在全球半导体的封装测试中产值占比高，厂商具备一定的主导权，测试设备国产化空间较大。根据SIA2021年的数据，中国大陆在全球半导体封装测试环节的占比为38%。

　　图7：2021年全球半导体各环节产值占比（来源：SIA、源达信息证券研究所）

　　国内封测厂商处于扩产周期，以匹配晶圆产能，同时先进封装技术的发展也在推动测试设备的升级换代，封测厂商的资本开支预计将持续增长。

　　结合中国在半导体行业中封装测试的占比及市场地位，加上外部制裁的压力，国产半导体测试设备市场份额有望进一步提升，主要可从以下几方面重点关注：

　　1、成熟制程芯片主要有驱动芯片、CIS/ISP、功率器件等，在显示面板、消费电子、5G、汽车和工业领域应用广泛。受到外部制裁的影响，国内企业优先扩产成熟制程产能，提高相关产品的芯片国产化率。但从长期来看，成熟制程产能将逐步饱和乃至过剩，且半导体测试环节属于重资产投入，选择国产半导体测试设备更有利于封装测试厂商的降本及扩产策略雷火竞技。

　　2、中国的芯片设计能力在全球范围内都非常强，在测试方案方面国内企业有深刻的理解及方案设计能力，因此在选择及培育孵化国内半导体测试设备方面有更强的能力与把控力。

　　3、随着先进封装的技术发展，对测试设备提出了更高的要求，包括机台的测试精度、测试工位数量等。技术的迭代也将推动测试设备的更新换代，相关厂商也将加大在该领域的资本开支。

　　综上所述，笔者认为在挖掘国产半导体测试设备领域的投资机会时，需要寻找拥有相关成功经验的成熟团队，测试机聚焦非模拟类、国产化率低的领域，分选机聚焦先进封装领域，探针台则聚焦大尺寸领域。返回搜狐，查看更多