下面是小编为大家整理的半导体ATE国产装备向中高端进阶,供大家参考。
目录索引
一、ATE：广泛应用于半导体产业链，需求趋势向上
.............................................................. 6 （一）测试需求贯穿半导体设计、前道制造、后道封装全程
........................................ 6 （二）ATE 迭代速度较慢，设备商充分享受技术沉淀成果
............................................ 9 （三）具备可观的市场空间，需求趋势向上
................................................................. 12 二、丰富的产业链客户，国产化趋势推动市场扩张
.............................................................. 14 （一）设计、制造、封测三大环节，半导体全面国产化蕴藏机遇
............................. 14 （二）设计厂商/OEM：以华为为代表，需求潜力已逐步显现
................................... 16 （三）制造环节：存储器厂与代工厂双重扩产红利
..................................................... 18 （四）封测环节：封测行业景气回暖，有望促使资本开支回升
................................. 23 三、产能与工艺驱动，深挖细分领域市场机遇
...................................................................... 25 （一）ATE 多个细分领域，市场需求有差异
................................................................ 25 （二）存储器测试：国内存储器扩产浪潮将有力推动测试设备需求
......................... 26 （三）S O C 测试：ATE 最大的细分领域，仍然是未来主流发展方向
........................ 29 （四）模拟测试：下游需求分散、产品成熟，为测试设备提供稳定需求
................. 30 四、全球市场高度集中，国产装备向中高端进阶
.................................................................. 32 （一）历经半个世纪，形成高度聚焦市场
..................................................................... 32 （二）行业双寡头格局，国际龙头产品线丰富
............................................................. 35 （三）模拟测试国产化程度高，国产装备向中高端逐步进阶
..................................... 38 五、投资建议与风险提示
......................................................................................................... 41
图表索引
图 1：按测试内容分类的半导体测试类型
.................................................................... 6 图 2：测试在集成电路全过程中的应用
........................................................................ 7 图 3：经过测试和墨点标示的晶圆示意图
.................................................................... 8 图 4：单个晶体管的制造成本与测试成本对比（美分）
............................................ 9 图 5：爱德万 V93000 配置
.......................................................................................... 10 图 6：半导体检测设备占半导体设备销售额比例
...................................................... 12 图 7：半导体产业链及测试设备的应用
...................................................................... 12 图 8：晶圆测试和封装测试工作流程示意图
.............................................................. 12 图 9：半导体测试设备销售额
..................................................................................... 13 图 10：各类半导体设备销售额占总销售比重
............................................................ 13 图 11：泰瑞达客户结构
............................................................................................... 14 图 12：华峰测控前五大客户收入（万元）及 CR5
.............................................. 15 图 13：长川科技前五大客户收入（万元）及 CR5
.............................................. 16 图 14：10 家芯片设计上市公司的营业收入（亿元）及同比增速
........................... 16 图 15：10 家芯片设计上市公司的归母净利润（亿元）及同比增速
....................... 17 图 16：晶圆代工模式与 IDM 模式对比
...................................................................... 18 图 17：中芯国际净利润与产能利用率
....................................................................... 19 图 18：华虹宏力与华虹无锡的资本开支（千美元）
................................................ 20 图 19：长电科技等营业收入（亿元）
....................................................................... 23 图 20：长电科技等归母净利润（亿元）
.................................................................... 23 图 21：长电科技等购买固定资产、无形资产和其他长期资产支付的现金（亿元）
.............................................................................................................................. 24 图 22：2017 年集成电路市场空间及结构、ATE 市场空间及结构
.......................... 25 图 23：2017 年全球 ATE 结构
.................................................................................... 26 图 24：2018 年国内 ATE 结构
.................................................................................... 26 图 25：全球存储器销售额（亿美元）
....................................................................... 27 图 26：全球存储测试系统规模（亿美元）
................................................................ 27 图 27：爱德万测试设备订单情况（十亿日元）
........................................................ 28 图 28：爱德万公司分区域订单（十亿日元）
............................................................ 28 图 29：全球 SoC 测试系统需求规模（亿美元）
...................................................... 29 图 30：SOC 测试与存储器测试占 ATE 设备的比重
................................................. 29 图 31：泰瑞达、爱德万的 SoC 测试平台
.................................................................. 30 图 32：模拟 IC 细分市场占比（2017）
..................................................................... 31 图 33：模拟芯片高复合增长率
................................................................................... 31 图 34：模拟 IC 下游分类（2017 年）
........................................................................ 31 图 35：全球半导体及设备销售额（百万美元）
........................................................ 32 图 36：全球 ATE 行业主要企业市场份额
.................................................................. 33 图 37：全球 ATE 行业主要企业并购情况
.................................................................. 33 图 38：2016 年全球测试设备市场格局
...................................................................... 35
图 39：全球半导体测试机市场份额（百万美元）
.................................................... 35 图 40：爱德万营业收入和毛利率
............................................................................... 36 图 41：泰瑞达营业收入和毛利率
............................................................................... 36 图 42：国际测试机企业与国内企业测试机产品系列对比
........................................ 37 图 43：2018 年中国集成电路测试机市场品牌结构
.................................................. 38 图 44：华峰测控营业收入与净利润（百万元）
........................................................ 39 图 45：华峰测控毛利率与净利率
............................................................................... 39 图 46：长川科技营业收入与归母净利润（百万元）
................................................ 40 表 1：CP 测试与 FT 测试对比
.......................................................................................8 表 2：半导体测试机技术核心
..................................................................................... 10 表 3：十二五后集成电路测试平台需求趋势
............................................................... 11 表 4：国内主要在建晶圆代工厂情况
.......................................................................... 21 表 5：国内主要在建晶圆厂（存储器）
...................................................................... 22 表 6：国内主要在建晶圆厂（存储器）
...................................................................... 22 表 7：国内存储器投资对应测试设备需求（亿元）
.................................................. 28 表 8：全球 ATE 行业并购史
........................................................................................ 34 表 9：2019 年用于 IC 的半导体生产设备 TOP15 排名
............................................ 36 表 10：爱德万与泰瑞达的存储测试产品 .................................................................... 37 表 11：长江存储测试设备中标情况（截止 2020 年 2 月）
..................................... 40
一、 ATE ：广泛应用于半导体产业链，需求趋势向上
（一）测试需求贯穿半导体设计、前道制造、后道封装全程 半导体测试贯穿设计、生产过程的核心环节。半导体测试就是通过测量半导体的输 出响应和预期输出并进行比较以确定或评估集成电路功能和性能的过程，其测试内容主要为电学参数测试。一般来说，每个芯片都要经过两类测试：
（1）
参数测试。参数测试是确定芯片管脚是否符合各种上升和下降时间、建立和保持时间、高低电压阈值和高低电流规范，包括DC（Direct
Current）参数测试与AC （Alternating
Current）参数测试。DC参数测试包括短路测试、开路测试、最大电流测试等。AC参数测试包括传输延迟测试、建立和保持时间测试、功能速度测试等。这些测试通常都是与工艺相关的。CMOS输出电压测量不需要负载，而TTL器件则需要电流负载。
（2）
功能测试。功能测试决定芯片的内部数字逻辑和模拟子系统的行为是否符合期望。这些测试由输入适量和相应的响应构成。他们通过测试芯片内部节点来检查一个验证过的设计是否正产工作。功能测试对逻辑电路的典型故障有很高的覆盖率。
图1：按测试内容分类的半导体测试类型
数据来源：长川科技招股书，
测试成本与测试时间成正比，而测试时间取决于测试行为，包括低速的参数测试和高速的矢量测试（功能测试）。其中参数测试的时间与管脚的数目成比例，适量测试的时间依赖于矢量的数目和时钟频率。测试的成本主要是功能测试。
半导体测试贯穿设计、制造、封装、应用全过程。从最初形成满足特定功能需求的芯片设计，经过晶圆制造、封装环节，在最终形成合格产品前，需要检测产品是否
符合各种规范。按生产流程分类。半导体测试可以按生产流程可以分为三类：验证 测试、晶圆测试测试、封装检测。
（1）
验证测试：又称实验室测试或特性测试，是在器件进入量产之前验证设计是否正确，需要进行功能测试和全面的AC/DC。特性测试确定器件工作参数的范围。通常测试最坏情况，因为它比平均情况更容易评估，并且通过此类测试的器件将会在其他任何条件下工作。
（2）
晶圆测试：每一块加工完成后的芯片都需要进行晶圆测试，他没有特性测试全面，但必须判定芯片是否符合设计的质量和需求。测试矢量需要高的故障覆盖率，但不需要覆盖所有的功能和数据类型。晶圆测试主要考虑的是测试成本，需要测试时间最小，只做通过/不通过的判决。
（3）
封装测试：是在封装完成后的测试。根据具体情况，这个测试内容可以与生产测试相似，或者比生产测试更全面一些，甚至可以在特定的应用系统中测试。封装测试最重要的目标就是避免将有缺陷的器件放入系统之中。晶圆测试又称前道测试、 “Circuit porbing”（即CP测试）、“Wafer porbing”或者“Die sort”。
晶圆测试大致分为两个步骤：①单晶硅棒经标准制程制作的晶圆，在芯片之间的划片道上会有预设的测试结构图，在首层金属刻蚀完成后，对测试结构图进行晶圆可靠性参数测试（WAT）来监控晶圆制作工艺是否稳定，对不合格的芯片进行墨点标记，得到芯片和微电子测试结构的统计量；②晶圆制作完成后，针对制作工艺合格的晶圆再进行CP...
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