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科创板之华峰测控:高速成长的半导体测试设备国产化先锋

杨绍辉 赵琦 等 半导体设备与材料 2023-03-26

公司成立于1993年,产品主要用于模拟及混合信号类集成电路的测试,致力于集成电路测试设备国产化,目前华峰测控的设备已应用于集成电路的设计、晶圆制造、封装等三大环节。2018年公司收入规模2.19亿元,净利润0.82亿元,其收入规模在国内测试设备行业中位居前列。


华峰测控是国内半导体测试设备龙头之一。北京华峰测控成立于1993年,早于睿励、安集微电子、盛美半导体、上海微电子、中微半导体、北方微、长川科技等老牌国产半导体设备制造商,至今已有26年经营历史和技术积淀。公司产品主要包括STS 8200系列、STS 8250系列和STS 8300系列三个系列,2016-2018年,公司营业收入依次为1.12、1.49、2.19亿元,净利润依次为0.41、0.53、0.91亿元,呈现高增长态势。


公司测试设备覆盖国内外集成电路设计、晶圆制造和封测客户。2016年至今,公司前五大客户包括晶圆制造厂华润微电子,封测厂长电科技、华天科技、通富微电等,前五大客户收入占比约为50%。集成电路设计环节,公司产品已在矽力杰、圣邦微电子、芯源系统等知名集成电路设计企业中批量使用;晶圆制造环节,公司产品已在华润微电子等大中型晶圆制造企业中成功使用;封测环节,公司已为国内前三大半导体封测厂商长电、华天、通富微电等,提供模拟测试领域的主力测试平台。


全球集成电路测试设备市场规模约50亿美元集成电路测试设备市场中,测试机、分选机和探针台分别占比63.1%、17.4%和15.2%。如按应用分类, SOC测试占64%,Memory IC和RF测试设备各占15%-20%。2018年全球测试设备行业市场规模56亿美元,在全球半导体设备市场占比8.7%。对比2009-2018年,测试设备行业增速与晶圆制造工艺设备增速基本同步。


全球半导体测试设备行业被TeradyneAdvantest垄断,中国大陆国产化率估计10%左右。全球半导体测试机市场高度集中。参考Gartner及公司公告,2018年Advantest市占率50%位居市场第一,Teradyne市占率为40%位居全球第二,Cohu市占率估计为8%左右位居市场第三。半导体测试设备供应商产品优势各不相同。其中,Teradyne在SOC、RF测试设备领域占据绝对市场份额,爱德万则在Memory IC测试设备领域占据绝对市场份额,而Cohu在Analog IC测试设备方面保持优势。根据各家公司公告,国内测试设备企业包括长川科技、北京华峰、冠中集创等,总收入规模估计不到10亿元,我们估计国产化率为10%左右。


同业比较:华峰测控尚处于成长初期。与国际测试设备龙头相比,公司成立时间晚,员工数量规模小,收入与利润规模小,但盈利能力高于泰瑞达和爱德万。与国内测试设备厂商相比,公司成立时间最早,但人均产值高,收入规模位居行业前列,盈利能力最强。根据收入规模比较,华峰测控在我国半导体设备行业中位居第二梯队,但在封测设备领域处于行业前列。


募投项目:拟募集资金10亿元。公司拟发行股票数量不超过15,296,297股,且不低于发行完成后公司总股本的25%,超额配售部分不超过本次公开发行股票数量的15%。公司募集资金投资项目包括集成电路先进测试设备产业化基地建设项目(即年产800套模拟及混合信号类集成电路自动化测试系统和200套SoC类集成电路自动化测试系统)、科研创新项目和补充流动资金。


风险因素:市场竞争加剧的风险;毛利率下行风险。




专注半导体测试设备

北京华峰测控的主要产品为半导体自动化测试系统、测试系统配件,用于测试半导体的电压、电流、时间、温度、电阻、电容、频率、脉宽、占空比等参数,判断芯片在不同工作条件下功能和性能的有效性。

公司产品广泛应用于半导体产业链从设计到封测的主要环节,包括集成电路设计中的设计验证、晶圆制造中的晶圆检测和封装完成后的成品测。

在半导体测试设备的细分领域,公司产品主要用于模拟及混合信号类集成电路的测试,产品销售区域覆盖中国大陆、中国台湾、美国、欧洲、日本、韩国等全球半导体产业发达的国家和地区。目前,公司已成长为国内最大的半导体测试机本土供应商,也是为数不多进入国际封测市场供应商体系的中国半导体设备厂商。

半导体自动化测试系统,主要包括STS 8200系列、STS 8250系列和STS 8300系列三个系列,具体情况如下:

(1)STS 8200系列测试系统主要应用在模拟集成电路、混合信号集成电路、电源管理类集成电路以及IPM功率模块分立器件等测试领域。该系列产品具体包括STS 8200、STS 8202和STS 8203三个子系列产品,其中:

a)  STS 8200主要用于线性类、电源管理类、音频类、模拟开关类、LED驱动类等器件的模拟及混合信号测试;

b)  STS 8202主要用于MOSFET晶圆测试;

c)  STS 8203主要用于中大功率分立器件测试;

(2)STS 8250系列和STS 8300系列测试系统是公司开发的新一代半导体自动化测试系统,主要用于模拟及混合信号集成电路测试。


公司测试系统配件主要包括浮动V/I源表、时间测量、数字测量、继电器控制、交流V/I源表等关键测试模块。



收入结构及盈利能力

2016-2018年及2019年一季度,公司营业收入依次为1.12、1.49、2.19亿元及0.60亿元,净利润依次为0.41、0.53、0.91亿元及0.23亿元。


2016-2018年及2019年一季度的公司收入中,测试系统占比依次为83.0%、84.0%、91.0%、95.7%,测试配件占比依次为17.0%、16.0%、9.0%、4.3%。



2018年公司销售测试机403台,单价50万元左右/台,公司综合毛利率分别为82.15%。公司历年毛利率总体来看稳定在较高的水平上并呈增长趋势,主要原因有:

(1) 自2017年下半年以来,半导体行业景气度提升,下游IC设计、晶圆制造、封装测试等客户需求旺盛,使得公司产品平均单价有所上升;

(2) 公司产品技术含量较高,性能稳定,拥有较高的附加值,取得了市场的广泛认可,具有较强的竞争优势;

(3) 公司半导体测试系统进入门槛较高,客户要求较高,产品粘性较强,公司具有较强的议价能力;

(4) 随着公司业务规模的扩大,规模效应显现,毛利率有所增长。





拥有技术与研发优势

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关键方面拥有先进的核心技术:



这是因为得益于公司拥有一支核心技术团队,他们均具备十多年半导体测试技术行业研发经验,且6位核心技术人员共持有公司目前股权的11.98%。



2016至今,公司研发项目包括高速数据采集模块、ACM模拟通道模块、DVX900 瞬态热阻测试板、氮化镓FET专用测试系统、HPVI单通道高功率浮动电压电流源、浮动源嵌入式控制软件等。



半导体测试设备行业市场规模

半导体测试设备包括测试机、分选机、探针台等。半导体测试机测试半导体器件的电路功能、电性能参数,具体涵盖直流参数(电压、电流)、交流参数(时间、占空比、总谐波失真、频率等)、功能测试等。

根据SEMI,2018年我国集成电路测试设备市场中,测试机、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%。


按应用分类,半导体测试设备可分为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%。



集成电路测试贯穿了集成电路设计、晶圆制造、封装测试等的核心环节,具体如下:

(1)      集成电路的设计流程需要芯片验证,即对晶圆样品和集成电路封装样品进行有效性验证;

(2)      晶圆检测(CP,Circuit Probing):需要使用测试机和探针台;

a)  晶圆检测是指在晶圆完成后进行封装前,通过探针台和测试机的配合使用,对晶圆上的裸芯片进行功能和电参数测试;

b)   探针台将晶圆逐片自动传送至测试位置,芯片的Pad点通过探针、专用连接线与测试机的功能模块进行连接,测试机对芯片施加输入信号并采集输出信号,判断芯片功能和性能在不同工作条件下是否达到设计规范要求。测试结果通过通信接口传送给探针台,探针台据此对芯片进行打点标记,形成晶圆的Map图;

c)    CP测试环节的目的是确保在芯片封装前,尽可能地把无效芯片筛选出来以节约封装费用;

(3)      成品测试(FT,Final Test):需要使用测试机和分选机。

a) 成品测试是指芯片完成封装后,通过分选机和测试机的配合使用,对封装完成后的芯片进行功能和电参数测试。

b)  分选机将被测芯片逐个自动传送至测试工位,被测芯片的引脚通过测试工位上的基座、专用连接线与测试机的功能模块进行连接,测试机对芯片施加输入信号并采集输出信号,判断芯片功能和性能在不同工作条件下是否达到设计规范要求。测试结果通过通信接口传送给分选机,分选机据此对被测芯片进行标记、分选、收料或编带。

c)        FT测试环节的目的是保证出厂的每颗集成电路的功能和性能指标能够达到设计规范要求。



根据SEMI、Gartner等行业数据,2008-2018年测试设备在全球半导体设备市场占比10%左右,2018年全球测试设备市场规模56亿美元,占比8.7%,同比增长20%。


对比2009-2018年,半导体测试设备市场的增速与晶圆制造的工艺设备市场增速基本同步。



行业被Teradnye与Advantest垄断

全球半导体测试机市场呈现高集中度特征。参考Gartner及公司公告,ATE市场CR3市占率约为95%以上。其中Advantest市占率50%位居市场第一,Teradyne市占率为40%位居全球第二,Cohu市占率估计为8%左右位居市场第三。



半导体测试设备供应商产品优势各不相同。其中,Teradyne在SOC、RF测试设备领域占据绝对市场份额,爱德万则在Memory IC测试设备领域占据绝对市场份额,而Cohu在Analog IC测试设备方面保持优势。


根据公司公告,2018年国内集成电路测试设备市场规模约57.0亿元。但国内测试设备企业以长川科技、北京华峰、冠中集创等,总收入规模估计不到10亿元,国产化率估计为10%左右。

据中国国际招标网统计,国内某封测龙头的测试设备采购,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。




国内某存储芯片龙头的测试机、探针台也主要来自进口品牌。该存储芯片龙头累计采购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%。




同业比较

华峰测控的国际可比公司主要有泰瑞达、爱德万、科休半导体,国内可比公司包括长川科技、北京华峰测控、北京冠中集创等:

(1)  与国际测试设备龙头相比,公司成立时间晚,员工数量规模小,收入与利润规模小,但盈利能力高于泰瑞达和爱德万;

(2)  与国内测试设备厂商相比,公司成立时间最早,但人均产值高,收入规模位居行业前列,盈利能力最强。




华峰测控的经营规模在我国半导体设备行业中位居第二梯队,但在封测设备领域处于行业前列。我国半导体设备企业中,屹唐、北方微、中微、盛美2018年收入达到1-2亿美元经营规模,拓荆、沈阳芯源、长川科技、华峰测控等的收入仅为RMB 1-2亿元。




公司产品进入集成电路三大环节


公司测试设备在集成电路的三大环节具有客户群体:

(1)       集成电路设计环节:公司产品已在矽力杰、圣邦微电子、芯源系统等知名集成电路设计企业中批量使用;

(2)       晶圆制造环节:公司产品已在华润微电子等大中型晶圆制造企业中成功使用;

(3)       封测环节:为国内前三大半导体封测厂商长电、华天、通富微电等,提供模拟测试领域的主力测试平台。


2016年至今,公司前五大客户包括晶圆制造厂华润微电子,封测厂长电科技、华天科技、通富微电等,前五大客户收入占比约为50%。




募投项目:拟募集资金10亿元

公司拟发行股票数量不超过15,296,297股,且不低于本次发行完成后公司总股本的25%,超额配售部分不超过本次公开发行股票数量的15%。公司本次募集资金投资项目包括集成电路先进测试设备产业化基地建设项目(成年产800套模拟及混合信号类集成电路自动化测试系统和200套SoC类集成电路自动化测试系统的生产能力)、科研创新项目和补充流动资金。



本次发行前,公司第一大股东是天津芯华投资(公司管理层和技术人员等的持股平台),持股39.73%,第二大股东中国时代远望科技,持股30.80%,第三大股东深圳芯瑞创业投资持股8.47%。


风险提示

市场竞争加剧的风险

公司自成立以来一直专注于半导体测试系统领域,产品在客户中享有较好的口碑。目前公司的主要竞争对手为美国、日本以及国内的龙头企业,若市场竞争加剧且公司无法持续保持较好的技术水平,可能导致公司客户流失、市场份额降低,从而对公司盈利能力带来不利影响。


毛利率下降的风险

2016年度、2017年度、2018年度和2019年1-3月,公司的综合毛利率分别为79.99%、80.71%、82.15%和82.55%,毛利率较高且呈上升趋势。虽然公司产品技术门槛较高,产品竞争力较强,具有较强的议价能力,但如果公司未来不能根据市场需求不断改善产品性能并提高服务质量,将可能导致公司产品市场竞争力下降,从而导致公司综合毛利率出现下降。


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杨绍辉
(8621)20328569
shaohui.yang@bocichina.com
证券投资咨询业务证书编号:S1300514080001


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