PG电子半导体测试设备之探针测试主要趋势及重点代表企业

　　PG电子半导体测试设备之探针测试主要趋势及重点代表企业集成电路产业作为国家重点鼓励和扶持的战略性新兴产业，是支撑我国经济社会发展和保障的基础性、战略性和先导性产业。近年来，国家持续出台政策以支持集成电路产业的国产化替代。2014年6月，我国发布的《国家集成电路产业发展推进纲要》明确提出，到2030年集成电路产业链达到国际先进水平，一批企业进入国际第一发展梯队，实现跨越发展。2020年8月，我国再次颁布《关于印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》（国发〔2020〕8号），该政策从税收优惠等维度加大对本土集成电路产业的支持，鼓励加快国产化替代进程，降低对海外的依赖。随着我国对集成电路产业的政策支持以及集成电路产业逐渐向我国地区的转移，我国将成为全球最重要的集成电路制造国之一。

　　半导体测试设备的运用贯穿整个半导体制造过程，在半导体产业链中起着成本控制和保证品质的关键作用。芯片会经历晶圆、封测、PCB、电子系统、客户端等阶段PG电子游戏官方网站，根据电子系统故障检测中的“十倍法则”，若芯片厂商未能及时发现芯片故障，则需在下一阶段耗费十倍的成本以排查和处理故障。此外，通过及时有效的检测，芯片厂商还可以合理筛选出不同性能等级的芯片或器件。因此，随着芯片生产成本日渐高涨，半导体测试设备的重要性也日渐凸显。根据SEMI统计，半导体测试设备占半导体设备比例为8.71%，据此推算，2021年全球半导体测试设备市场为89.36亿美元。随着半导体行业整体进入上升周期，半导体测试设备在可预见的未来将持续保持增长态势。

　　全球半导体测试设备市场集中度高，各细分市场均被境外龙头企业所垄断，爱德万、科休、泰瑞达、东京电子、东京精密等境外企业占据了半导体测试设备市场的主要份额，境内企业与上述企业在整体规模、产品丰富度等方面存在一定差距。根据SEMI统计，2020年，全球半导体测试设备市场中泰瑞达、科休、爱德万共占据了97%的市场份额；而在中国，这一数值则达到了92%。

　　现阶段半导体器件主要通过提高集成度的方式实现更多功能或更快响应。为此，半导体制造过程一般会缩小器件特征尺寸，如高端逻辑芯片的电路制程线宽已由微米级别缩小至纳米级别，最小已达3纳米；在光电芯片中，最小的Micro LED尺寸也已经缩小至50μm以下。此外，为避免器件集成度提高后单位制造成本过度上涨，业界一般使用更大尺寸的晶圆，通过在单片晶圆片上制造更多的芯片并提高边缘区域使用率的方法降低单位制造成本，目前主流晶圆尺寸已从4英寸、6英寸，逐步发展到8英寸和12英寸。

　　对于探针台，晶圆尺寸增加导致探针的移动行程更大，而器件集成度提升的同时缩小了PAD尺寸，这又要求探针具备更高的操作精度（例如：目前晶粒的尺寸PAD约40μm，考虑到探针具有一定尺寸，实际允许的探针操作误差仅为约5μm）。因此，随着半导体工艺进步，探针台也在向高精度方向发展以适应生产要求，高效、高精度定位已日渐成为探针测试设备的一项重要性能评价指标。

　　根据半导体行业“一代设备，一代工艺，一代产品”的经验特征，下游半导体厂商新工艺迭代会带动半导体设备的同步更新，探针台设备也遵循该行业规律，例如，针对传统功率半导体器件的探针台即无法满足第三代化合物半导体器件测试需求。

　　目前，半导体行业整体处于上行周期，行业景气度推动新材料、新工艺、新制程频繁迭代，因此探针台设备也必须保持快速更新换代以适应下游新需求。

　　伴随半导体技术持续迅猛发展和半导体应用领域不断拓展，半导体器件种类日趋丰富。由于不同运用场景对半导体器件的功能、响应速度需求存在差异，因此各类性能、用途的器件或芯片大量并存，各器件的技术参数、制造工艺水平也不尽相同。上述现象决定了不同的产线需配置技术等级及性价比相当的半导体设备；即使在同一产线上，复杂程度不同的工艺环节也是根据其实际需要搭配使用各类技术等级的设备，因此产业内高、中、低各类技术等级生产设备并存发展且均有其对应的市场空间。

　　中国连续多年成为全球最大的半导体消费市场，消费重心一定程度上牵引产能重心PG电子游戏官方网站，全球半导体产能正不断向中国转移。伴随国家对半导体产业发展的重大战略部署，我国半导体产业快速发展，整体实力显著提升，设计、制造能力与国际先进水平不断缩小，封装测试技术逐步接近国际先进水平，核心技术水平不断取得突破，同时涌现出了一大批优秀的半导体设备制造企业。然而与我国快速增长的半导体产业不相匹配的是，我国大量核心半导体设备长期依赖进口PG电子游戏官方网站，导致半导体供应链存在严重的安全问题，这极大削弱了我国半导体厂商的竞争力。我国半导体行业要实现从跟随走向引领的跨越，设备产业将是重要环节。

　　在供应链安全日渐成为国内半导体厂商关注焦点后，同时伴随国家鼓励类产业政策落地实施和产业投资基金进入，本土半导体设备制造业迎来了前所未有的发展契机。近年来，国产半导体设备制造厂商已凭借突出的产品性价比、高效的服务响应、显著的地缘成本优势快速发展，进一步加快了我国半导体设备的国产化进程。

　　下游半导体应用需求的增长、半导体产能向中国转移、半导体设备国产化需求增强等因素，促使国产半导体设备需求快速增长。

　　未来几年，新能源、新一代显示技术、5G、物联网（IoT）、人工智能等为代表的新需求，将会对半导体形成巨大需求。相关半导体厂商纷纷扩产、升级产品线，以应对需求的增长、产品的升级换代。半导体产业经历了从美国到日本再到韩国、中国的转移，目前正在经历向中国的第三次转移，未来新增产能将有相当一部分在境内建设，这为国产半导体设备厂商提供了良好的机遇。

　　此外，受近年国际环境影响，半导体行业供应链安全问题突出，半导体设备国产化的需求逐渐增强。半导体设备通常需要及时和专业的维护、保养，故障的及时排查、解决可以使客户顺利完成生产任务。客户产品的更新换代，也需要相关设备做出升级调整，境内半导体厂商有越来越强的设备国产化需求。

　　半导体产业是国民经济中基础性、关键性和战略性的产业，作为现代信息产业的基础和核心产业之一，在保障等方面发挥着重要的作用，是衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志。国家为扶持集成电路行业发展，制定了多项支持政策，陆续出台了《集成电路设计企业及产品认定暂行管理办法》《集成电路布图设计保护条例》《集成电路布图设计保护条例实施细则》等法律法规保护集成电路知识产权；出台了《关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题的通知》《关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》等从税收、投融资等方面鼓励支持半导体行业发展；出台了《集成电路产业研究与开发专项资金管理暂行办法》《关于印发“十三五”国家科技创新规划的通知》等目标规划，将集成电路装备列为国家科技重大专项，积极推进各项政策的实施。这些政策为半导体产业发展突破瓶颈提供了保障。

　　半导体设备行业具有投资周期长、研发投入大等特点，属于典型的资本密集型和技术密集型行业。从全球范围来看，半导体设备市场长期被阿斯麦、应用材料、东京电子、东京精密等国际巨头占据主要份额，且其在经营规模、认知度、运营时间、客户资源等方面都存在较大的先发优势，国产半导体设备厂商在规模、产品丰富度、研发投入、技术先进度等上存在一定差距，在与其竞争过程中面临较大的压力和挑战。

　　近年来，国家对半导体行业给予鼓励和支持，但该行业属于技术密集型产业，经验积累和技术创新需要一定时间。对比国外先进厂商，我国半导体行业发展历程相对较短，现有半导体产业及其专用设备的人才和技术水平难以满足产业需求，这是造成半导体设备研发及制造技术相对薄弱的主要原因之一。未来，随着国家政策的支持、半导体产业的不断发展，我国半导体产业在人才、产品等方面逐步积累，将能与国外一流设备厂商形成有力竞争。

　　半导体探针台设备行业集中度较高，目前主要由海外厂商主导，行业呈现较高垄断的竞争格局。东京精密（Accretech）、东京电子（Tokyo Electron）两家公司占据全球约七成的市场份额，其次为惠特科技、旺矽科技等。具体情况如下表所示：

　　TOKYO SEIMITSU CO.,LTD.，成立于1949年，产品主要包括半导体制造设备和计量测试设备。半导体制造设备包括光刻机、CMP、探针台等。

　　Tokyo Electron Limited，成立于1963年，业务涵盖半导体制造设备和平板显示器设备。半导体制造设备主要包括涂胶显影设备、热处理成膜设备、干法刻蚀设备、化学气相沉积设备、物理气相沉积设备、电化学沉积设备、清洗设备、测试设备等。

　　惠特科技股份有限公司，成立于2000年，主要产品为LED测试设备之探针台及分选机，镭射加工设备。

　　旺矽科技股份有限公司，成立于1995年，主要业务包括晶圆探针卡、光电半导体自动化设备（包括晶圆测试与分选设备、光电半导体晶圆与元件之测试、分选与光学检查设备等）。

　　公司的主要产品为探针台设备，探针台设备是公司探针测试技术的具体应用，主要用于半导体制造过程中的晶圆测试环节。探针测试技术是指综合运用高精度运动控制技术、连续精密步进技术、智能微观对准技术、电性接触控制技术，以实现半导体芯片测试的自动化、规模化生产。

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