谁会成为中国半导体测试设备领军企业？这份研究分析报告值得一读

预计未来国内会出现5-10家在各自细分市场领先的测试设备企业，通过并购最终形成2-3家国际领先的半导体测试设备企业。

核心观点

行业概览

半导体测试是半导体生产过程中的重要环节，其核心测试设备包括测试机、分选机、探针台。其中，测试机是检测芯片功能和性能的专用设备，分选机和探针台是将芯片的引脚与测试机的功能模块连接起来的专用设备，与测试机共同实现批量自动化测试。受益于国内封装测试业产能扩张，半导体测试设备市场快速发展。2017年半导体测试设备市场规模为50.1亿美元。随着2018-2020年中国大陆多家晶圆厂陆续投产及量产，国内封测厂将陆续投入新产线以实现产能的配套扩张，将带动国内半导体测试设备行业高速增长。

 行业竞争格局

1 测试机：双寡头格局清晰，SoC成为重要战略领域

2017年双寡头泰瑞达（Teradyne）、爱德万（Advantest）测试机销售额分别为13.7亿美元、12.4亿美元，全球市场占有率分别为41.4%、37.5%，其主要测试机产品为SoC和存储器测试系统。

在SoC测试领域，1995年泰瑞达收购Megatest，通过Catalyst和Tiger测试系统成为SoC测试领域的领导者，而爱德万于2011年收购惠睿捷，使其在SoC测试领域迅速提升，2017年泰瑞达和爱德万垄断全球SoC测试机86.2%的市场份额。此外，科利登是除了泰瑞达和爱德万以外极少数具备SoC测试机生产能力的企业，该公司SoC测试系统产品包括X-Series系列、Diamond系列以及新推出的紧凑型的DxV SoC测试系统，2017年测试机营收为1.56亿美元，市占率为4.7%。

在存储测试领域，由于80年代半导体产业由家电进入PC时代催生了DRAM大量需求，日本在原有积累基础上实现DRAM大规模量产，迅速取代美国成为DRAM主要供应国，在此产业转移背景下，爱德万抢先布局存储器测试领域，于1976年推出了全球首台DRAM测试机T310/31，2017年爱德万存储器测试机全球市占率达到59.5%；由于韩国在存储市场的垄断地位，韩企Exicon、UniTest几乎瓜分了剩余大部分的存储测试机市场份额。

表6：全球主要测试机企业概况

资料来源：九鼎投资整理

本土企业通过多年的研发和积累在模拟/数模测试和分立器件测试领域已经实现进口替代，基本完成国产化。其中华峰测控、长川科技、宏测半导体模拟/数模混合测试机年出货量接近700台，约占国内模拟测试机市场份额的85%；联动科技、Juno、宏邦电子分立器件测试机国内市场总份额超过90%。而在SoC领域，本土企业还尚未形成成熟的产品和市场突破，主要原因有两方面：1）SoC芯片集成了微处理器、模拟IP核、数字IP核以及存储器控制接口等功能，不同模块的频率、电压、测试原理均不同。同时，高度集成造成测试的数据量和时间成倍增长，测试功耗也是传统测试项目的2~4倍，因此该类芯片的测试对测试机有更高的要求；2）数字测试模块的核心技术依赖于Firmware（固件）与硬件系统的互相配合，涉及到结构、算法、硬件设计多个领域技术的综合运用，本土企业无法通过简单仿制进行开发，必须通过自主创新重新进行整体系统设计，对相关领域的技术、经验要求更高。

表7：本土测试机企业概况

资料来源：九鼎投资整理

SoC芯片的应用推动了大量SoC测试机的需求，如手机芯片就是集成了CPU、GPU、基带芯片（负责通讯）、图像处理器（ISP）等的SoC。从过去10年的历史发展来看，SoC测试系统占测试机的比例基本稳定在60%以上，这也促使国外测试设备巨头重点布局SoC测试领域。我们认为，随着本土优秀团队的出现和技术的突破，SoC测试机会如同模拟/数模测试机和分立器件测试机逐步实现进口替代，完成国产化。

2 分选机：集中度相对分散，主要实现与测试机的配套

相较于测试机，分选机的行业壁垒相对多样化，其竞争优势侧重有所不用。对于分选机企业来说，实现与测试机的良好配套，满足多样化产品的不同需求，以及形成良好的服务能力是分选机企业的核心竞争力，这也是形成行业较分散格局的重要原因。

2017年分选机全球排名前三的企业分别为科休、科利登和爱德万，市场份额分别为21.5%、17.0%和14.0%。2018年5月科休收购科利登进一步提升了全球半导体测试设备市场集中度，至此形成了科休和爱德万市占率分别为38.5%和14.0%的市场格局。在分选机细分领域，也出现了一些突出的企业，如：韩国的Techwing是全球领先的存储芯片测试分选机厂商，其在存储芯片测试分选机领域的市占率超过50%；ASM在转塔式分选机领域的市占率为54%，Epson、Hontech在平移式分选机领域有较高的市场份额。

本土分选机企业主要有长川科技（重力式和平移式分选机）、金海通（平移式分选机）、上海中艺（重力式分选机）、格朗瑞（转塔式分选机）等。而在各类分选机中，转塔式分选机国产自给率最低（约8%），主要原因为转塔式分选机是UPH（每小时分选芯片数量）最高的一类分选机，在高速运行下，既需保证重复定位精度，又需保证较低的Jam Rate（故障停机比率），这对分选机设备开发提出了更高的要求。

表8：本土分选机企业概况

资料来源：九鼎投资整理

3 探针台：研发难度最大，国产化率低，进口依赖度高

除了分选机与测试机，另一类主要测试设备是探针台，其研发难度非常大，目前国产化率低、进口依赖大。虽然国内企业如中国电子科技集团公司第四十五研究所、深圳矽电半导体设备有限公司在探针台制造领域已经获得了一定成果，但还难以抗衡国际企业如日本 东京精密公司、美国QA公司、美国MicroXact公司、韩国Ecopia 公司、韩国Leeno公司在探针台制造领域的优势地位。我国长川科技在现有集成电路分选系统的技术基础上，研发晶圆测试所需的CP12探针台，CP12具备8-12英寸各类晶圆的测试能力，突破了超精密视觉定位、微米级运动控制、高冗余控制系统等技术难关，为未来进入市场打下坚实基础。

 研究总结

半导体测试是半导体生产过程中的重要环节，其核心测试设备包括测试机、分选机、探针台。2017年全球半导体测试设备市场规模为50.1亿美元，行业快速增长且进口替代空间非常大。并购加剧了半导体测试设备市场的集中度，泰瑞达、爱德万和科休占全球测试设备市场份额接近85%，国内以华峰测控、长川科技为代表的本土测试设备企业已掌握自主核心技术，受益国内封装测试业产能扩张，将得到快速发展。我们认为，自主研发和并购将成为国内测试设备企业的必经之路，预计未来国内会出现5-10家在各自细分市场领先的测试设备企业，通过并购最终形成2-3家国际领先的半导体测试设备企业。