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半导体设备国产化专题四:长江存储等采购测试设备几乎100%依赖进口,半导体测试设备国产化需提速

杨绍辉 陈祥 陶波 半导体设备与材料 2023-03-26


据中国国际招标网数据统计显示,长江存储采购的探针台、测试机的国产化率均为零,而长电科技采购的测试设备中,也很少见到国产品牌。尽管从技术难度上看,封测环节的测试设备相比晶圆制造中的量测设备要容易一些,但测试设备的国产化率远低于工艺设备中刻蚀、PVD、CMP、去胶设备、CVD、清洗、热处理的国产化率,而是和量测、离子注入机、光刻设备一样,测试设备国产化程度相当低,测试机和探针台的国产化理应提速。


1、后道测试市场以SOC、Memory测试、分选机、探针台为主,我们预计全球市场规模约为55-60亿美元

半导体检测大体可以分为前道的过程工艺控制检测(Process Controll)和后道的测试环节。测试环节则包括封装前的中测(Circuit Probing), 即搭配使用集成电路测试机和探针台对每一粒芯片进行电压、电流、时序和功能的测量,以及封装后的Final Test(FT),按类别分,后道检测包括SOC测试、RF测试、存储芯片测试、模拟芯片测试等,其中,2018年SOC测试市场规模约为25.5亿美金,占比60%左右,memory测试设备市场规模11.5亿美金,占比30%左右,分选机约为9亿美金,探针台超过10亿美元。


2、半导体测试设备市场被Teradyne、Advantest等高度垄断

2018年,泰瑞达市占率约40%,爱德万市占率50%左右,Cohu占5-10%左右。泰瑞达在SOC测试市场占有率高于爱德万,而Memory测试是爱德万的传统优势

在国内市场上,仍以Teradyne、爱德万的测试设备为主,只是爱德万因在大陆根深蒂固,因此爱德万在中国大陆市占率会略高一些。

超过10亿美元的探针台市场上,东京精密、东京电子占据了大部分市场份额,美国Cascade市占率较低。


3、长电科技:测试设备仍主要来自进口品牌

自2012年至今,长电科技公开招投标的测试设备合计559台,其中外观检测55台,占比10%,测试系统/测试机/测试仪271台,占比48%,分选机97台,占比17%,编带机等辅助设备136台,占比24%。

长电科技测试设备采购基本上全部来自进口品牌,以美国、日本、韩国、中国台湾、新加坡和德国等地品牌为主。其中外观检测设备主要来自美国(KLA、MVP)和中国台湾(竑騰科技、由田),测试系统/测试机/测试仪主要来自中国台湾(久元)、美国(Teradyne)、日本(Advantest)和韩国(INNO)。分选机主要采购韩国的HANMI和中国台湾的鸿劲科技。

从公司公告数据看,长川科技2018年实现1.18亿元分选机销售收入,上海中艺、天津金海通都是分选机供应商,行业格局正在发生变化,分选机国产化实际上比公开统计数据要更乐观得多。


4、长江存储:测试机、探针台也主要来自进口品牌

长江存储累计采购400多台量测设备,其中大部分是关键尺寸、离子浓度、电子束等工艺良率管理设备,还包括132台测试机、108台探针台。

(1)测试机主要采购美国Teradyne和日本厂商Advantest  的设备,其中来自日本Advantest  84台,占比64%,来自美国Teradyne 44台,占比34%。

(2)招标108台探针台中,仍处于招标状态有51台,已中标的探针台57台,其中日本东京精密29台,占比51%,韩国Semics 21台,占比37%,美国Cascade 4台,占比7%。


5、测试设备、分选机及探针台的国产化探讨


6、投资建议:继续看好半导体设备行业

从长江存储采购的探针台、测试机,以及长电科技采购的测试设备等的国产化情况看,后道测试设备以及探针台等的国产化程度非常低。已上市公司长川科技、精测电子、华兴源创以及非上市公司北京华峰、北京冠中集创、上海中艺、天津金海通、深圳矽电、上海御渡等致力于测试设备和探针台国产化,机遇与挑战并存,建议关注。


图表1. 国产半导体测试设备供应商的业务布局

公司

成立时间

集成电路产品类别

长川科技

2008

分选机、数模混合测试机、数字测试机、探针台、光学外观检测

精测电子

2006

后道测试设备+前道工艺良率管理

北京华峰

1993

模拟/混合信号测试系统、中大功率器件测试机等

北京冠中集创

2009

SOC测试、Memory测试等

深圳矽电

2003

全自动探针台

天津金海通

2012

分选机

上海中艺

2001

分选机

华兴源创

2005

后道测试设备

资料来源:公司公告,中银国际证券


风险因素:贸易战影响全球经济进而影响全球半导体行业周期复苏。


报告正文:

 

半导体测试细分为:SOC测试,RF测试、Memory IC测试和Analog IC测试。其中SOC测试占到ATE的64%,Memory IC和RF测试设备各占15-20%。

图表2. 全球半导体测试设备市场的产品结构

资料来源:Gartner,中银国际证券

 

2018年,日本爱德万销售收入从约19亿美元增至26亿美元,同比增长26%,而同期泰瑞达销售收入从21.4亿美元降至21.0亿美元。国内厂家中,长川科技、北方华峰销售收入位于1-2亿元附近,而精测电子、华兴源创处于布局初期。

 

图表3.全球半导体测试设备供应商的集成电路业务收入规模


资料来源:公司公告,中银国际证券         单位:亿美元

 

 

图表4. 全球半导体后道测试市场竞争格局


资料来源:Gartner、中银国际证券

 

自2012年至今,长电科技公开招投标的测试设备合计559台,其中外观检测55台,占比10%,测试系统/测试机/测试仪271台,占比48%,分选机97台,占比17%,编带机等辅助设备136台,占比24%。

 

图表5. 长电科技公开招标设备采购数量统计(台,2012-2019)

资料来源:中国国际招标网,中银国际证券

 

长电科技测试设备采购基本上全部来自进口品牌,以美国、日本、韩国、中国台湾、新加坡和德国等地品牌为主。其中外观检测设备主要来自美国(KLA、MVP)和中国台湾(竑騰科技、由田),测试系统/测试机/测试仪主要来自中国台湾(久元)、美国(Teradyne)、日本(Advantest)和韩国(INNO)。分选机主要采购韩国的HANMI和中国台湾的鸿劲科技。

 

图表6. 长电科技外观检测设备供应商竞争格局


资料来源:中国国际招标网,中银国际证券

 

图表7. 长电科技测试机供应商竞争格局

资料来源:中国国际招标网,中银国际证券

 

图表8. 长电科技分选机供应商竞争格局

资料来源:中国国际招标网,中银国际证券

 

长江存储:测试机、探针台也主要来自进口品牌。长江存储累计采购400多台量测设备,其中大部分是关键尺寸、离子浓度、电子束等工艺良率管理设备,还包括132台测试机、108台探针台。

(1)测试机主要采购美国Teradyne和日本厂商Advantest  的设备,其中来自日本Advantest  84台,占比64%,来自美国Teradyne 44台,占比34%。

 

图表9. 长江存储测试机供应商竞争格局

资料来源:中国国际招标网,中银国际证券

 

(2)招标108台探针台中,仍处于招标状态有51台,已中标的探针台57台,其中日本东京精密29台,占比51%,韩国Semics 21台,占比37%,美国CASCADE 4台,占比7%。

 

图表10. 长江存储探针台供应商竞争格局

资料来源:中国国际招标网,中银国际证券

 

 

研究报告

1、《半导体设备国产化专题三:从长江存储的设备采购数据,看国产工艺及测试设备在3D Nand产能建设的机遇与潜力》2019-06-09

2、《半导体设备国产化专题二:从H公司28-14nm逻辑电路设备采购数据,看国产工艺设备在先进制程的机遇与潜力》2019-05-19

3、《半导体设备国产化专题一:从H公司(无锡)项目中标数据,看北方华创、中微半导体、盛美半导体引领工艺设备国产化》2019-05-10

4、《半导体设备行业跟踪:从ASML、台积电季报看半导体及其设备行业周期底部确立,5G、AI、IoT等开启新一轮半导体大周期》2019-04-21

5、《科创新秀之中微半导体——年初在手订单充裕,刻蚀设备国内市占率15%-20%》2019-05-10

6、《科创新秀之中微半导体—— 国际半导体设备产业界公认的后起之秀》2019-04-09

7、《科创新秀之安集微电子—— 打破国外垄断,实现CMP抛光液和光刻胶去除剂等集成电路领域关键材料国产化》2019-04-09

8、《半导体设备行业跟踪:Semicon China展会新产品层出,国产集成电路工艺设备正在发力》2019-03-24

9、《半导体设备行业跟踪:盛美半导体2018年业绩翻倍增长,印证集成电路工艺设备国产化提速》2019-03-11

10、《半导体设备行业跟踪:7/5nm制程、存储周期性、5G应用支撑半导体及设备行业2019年先抑后扬》2019-02-15

11、《面板设备行业点评:韩国拟对OLED设备出口限制,国产设备迎来机遇》2019-01-07

12、《北方华创深度报告: 工艺设备市场地位显著提升,订单有望持续爆发》2018-09-10

13、《半导体清洗设备:国际半导体清洗设备新星——盛美半导体的成长之路》2018-6-26

14、《半导体设备行业深度报告——装机大年到来,国产设备随芯崛起》2017-12-22

15、《平板显示设备行业深度报告—— OLED渐成主流且供不应求,Array/Cell制程设备开始进口替代》2017-10-10


【中银机械研究团队】



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