國產(chǎn)替代提速半導體測試設備市場空間、競爭格局及行業(yè)發(fā)展趨勢分析[圖]

    在近來中美貿(mào)易摩擦背景下，半導體設備的國產(chǎn)替代進程或?qū)⒓铀?。國產(chǎn)半導體設備布局較為完整，但仍與國際先進水平存在較大差距，測試設備技術難度相對稍低，國產(chǎn)測試設備有望在各種半導體設備中率先突圍。半導體測試設備包括測試機、探針臺和分選機，測試機搭配探針臺完成晶圓測試，測試壞的芯片不封裝，目的是節(jié)省封裝成本；測試機搭配分選機完成成品測試，測試壞的芯片不發(fā)貨，目的是提高發(fā)貨芯片的良率。

    集成電路設備主要包括硅片制造設備、晶圓加工處理設備、封裝設備和測試設備等，由于集成電路制造工序復雜、流程較長，不同環(huán)節(jié)所需設備各不相同，且技術難度及價值量也存在明顯差異。

    從半導體設備分產(chǎn)品市場規(guī)模占比情況來看，半導體設備所占市場份額與技術難度基本成正比，技術難度更高的產(chǎn)品享有更高市場溢價。就半導體設備類別來看，晶圓處理設備占比最大，原因在于在集成電路制造、封裝、測試等環(huán)節(jié)中，晶圓制造工藝最為復雜、工序最多、技術壁壘最高，其對應的晶圓處理設備需求最大、技術難度和設備成本也更高。2018年晶圓處理設備、封裝設備、測試設備和其他設備的市場規(guī)模分別約為502、54、40和25億美元，市場規(guī)模占比分別約為80.8%、8.7%、6.4%和4.0%。

2018年測試設備約占全球半導體設備市場規(guī)模（億美元）

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    半導體設備行業(yè)技術壁壘較高，國外半導體行業(yè)起步時間較早，憑借多年的技術研發(fā)和資本投入已經(jīng)形成了明顯的競爭優(yōu)勢并構筑了較高行業(yè)壁壘。國內(nèi)半導體設備行業(yè)起步較晚，近年來正在加速追趕，目前已在晶圓制造和封測產(chǎn)業(yè)鏈上形成了相對完整的布局，并在刻蝕設備、氧化爐管、退火設備、清洗設備和測試設備等方面有所突破，一些關鍵設備已逐步進入主流晶圓廠的供應鏈體系。

    國產(chǎn)半導體設備雖然有所突破，卻在工藝制程和設備量產(chǎn)穩(wěn)定性等方面與國際先進水平存在較大差距，目前仍難以批量進入國際代工巨頭生產(chǎn)線，尤其是在技術難度較大的晶圓制造設備領域。

    目前國內(nèi)的測試設備企業(yè)長川科技、北京華峰、佛山聯(lián)動、北京冠中等已經(jīng)取得一定突破，進入了長電科技、華天科技、通富微電、日月光等海內(nèi)外知名封測廠，在分立器件測試機、模擬測試機和分選機等中低端領域?qū)崿F(xiàn)或部分實現(xiàn)了國產(chǎn)替代，并在數(shù)字測試機、探針臺等難度較大的測試設備領域已有布局。

    在近來中美貿(mào)易摩擦背景下，半導體設備的國產(chǎn)替代進程或?qū)⒓铀?，遵循先易后難的邏輯，國產(chǎn)測試設備有望在各種半導體設備中率先崛起。

    一、半導體測試設備空間

    2015年至2018年，隨著半導體產(chǎn)業(yè)景氣度上升，全球半導體測試設備銷售額迅速增長，至2018年達到約54億美元。2018年下半年來，全球半導體產(chǎn)業(yè)景氣度有所下滑，預計2019年測試設備市場需求同比2018年略有下滑，全球市場空間預計超過50億美元。隨著供應鏈去庫存、5G需求拉動等因素，預計2020半導體產(chǎn)業(yè)景氣度將恢復，半導體測試設備市場空間有望超過60億美元。

預計2019年全球半導體測試設備市場空間約50億美元

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    測試機市場份額最大，各類測試機加總約占測試設備市場空間的65%-70%；分選機與探針臺市場空間相近，約各占測試設備總市場空間15%左右。

2013-2019年全球測試機市場空間

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

測試機中，SOC測試機市場規(guī)模最大（億美元）

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    受全球半導體景氣度降低影響，預計2019年全球測試機市場空間約29-34億美元，同比2018年略有下滑。

    探針臺和分選機分別約占測試設備市場份額的15%左右，若按2019年全球測試設備市場空間約50億美元計算，則預計2019年全球探針臺和分選機的市場空間分別約為8~9億美元。

2019年全球測試設備市場空間測算（億美元）

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    二、競爭格局

    測試設備在測試精度、測試速度、并測能力、自動化程度和測試可靠性等方面要求較高，目前，全球集成電路先進測試設備制造技術基本掌握在美國、日本等集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)達國家的廠商手中。

泰瑞達和愛德萬合計占全球測試機市場80%以上份額，且呈上升趨勢，壟斷高端市場

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    測試機市場，美國泰瑞達（Teradyne）和日本愛德萬（Advantest）為雙巨頭，合計占據(jù)了測試機市場80%以上份額，且近年份額呈現(xiàn)不斷提升趨勢。

    高端的數(shù)字測試機（SOC）和存儲器測試機（Memory），占據(jù)測試機市場最大份額，價格高昂，技術難度也最高，泰瑞達和愛德萬在數(shù)字和存儲器測試機領域構筑了較高的技術壁壘，處于高度壟斷地位。模擬測試機技術難度相對更低，客戶對成本相對較為敏感，泰瑞達和愛德萬等龍頭公司在該領域的優(yōu)勢不如高端設備那么突出，包括國產(chǎn)測試機廠商北京華峰、長川科技等在內(nèi)的中小測試機公司，在模擬測試機領域占據(jù)了一定份額。

    測試設備市場近年來競爭日趨激烈，行業(yè)整合加速。2011年愛德萬收購惠瑞捷，高端測試機市場形成了泰瑞達和愛德萬雙寡頭壟斷局面。而泰瑞達和愛德萬之外的測試機公司，則在中低端市場競爭激烈，相互之間不斷整合。LXT、Credence、ECT和Multitest經(jīng)過一系列合并、并購整合，成為全球第三大測試機公司Xcerra，但收入體量仍與泰瑞達和愛德萬差距較大，2018年Cohu收購了Xcerra。

測試設備行業(yè)加速整合

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    三、中國市場

    近年來，中國大陸半導體設備市場需求增長迅速，據(jù)SEMI預測，2019年中國大陸半導體設備市場在全球占比或達約20%。

2006-2022年中國半導體設備市場需求增長迅速

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

半導體測試設備市場地區(qū)結構（億美元）

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    隨著中國大陸半導體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，該占比逐年上升，若2019年中國大陸半導體測試設備在全球占比也達到約20%，則19年市場空間或達約10億美元，按匯率6.8計算，約68億人民幣。分產(chǎn)品來看，2019年中國大陸數(shù)字測試機市場空間約30~35億人民幣，存儲器測試機市場空間約8~9億人民幣，模擬測試機市場空間約5~6億人民幣，分選機和探針臺市場空間則各約9至10億人民幣。

2019年中國大陸各種半導體測試設備市場空間測算

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    國內(nèi)的半導體測試設備各細分市場中，高端數(shù)字測試機、存儲器測試機主要由泰瑞達和愛德萬壟斷，探針臺主要由東京電子與東京精密壟斷。在技術難度相對稍低的分選機和模擬測試機領域，以長川科技、北京華峰為代表的具有高品質(zhì)、低成本優(yōu)勢的國產(chǎn)測試設備已進入國內(nèi)封測龍頭企業(yè)。國產(chǎn)測試設備，從分立器件測試機、模擬測試機、分選機等中低端測試領域開始和國際廠商展開競爭。

    目前全球測試設備市場份額主要被美、日等發(fā)達國家的先進廠商所占據(jù)，但國內(nèi)設備廠商近年來從中低端設備開始循序漸進取得持續(xù)突破。在國內(nèi)市場，低端測試設備領域，目前已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)替代；中端測試設備領域，部分實現(xiàn)國產(chǎn)替代；高端測試設備領域，目前國內(nèi)公司正在研發(fā)。全球半導體產(chǎn)業(yè)向中國轉移，伴隨國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)崛起，國內(nèi)測試設備需求空間廣闊，國內(nèi)企業(yè)有望更多分享產(chǎn)業(yè)發(fā)展紅利，目前，國內(nèi)集成電路測試設備企業(yè)體量仍較小，未來市占率提升空間較大。

    四、行業(yè)趨勢

    2018年以來，國產(chǎn)半導體測試設備向中國大陸外市場拓展和在中國大陸市場的國產(chǎn)替代進程均明顯提速。

    國產(chǎn)替代進程提速是因為中國本土芯片設計公司近年來蓬勃發(fā)展，對芯片測試的需求增長迅速，但受中美貿(mào)易摩擦影響，供應鏈的安全日益受到重視，國產(chǎn)測試設備將得到更多的試用機會，在中低端模擬測試機和分選機領域，國產(chǎn)替代明顯提速。

    國產(chǎn)測試設備加速海外拓展，短期因素，是近期中國大陸封測廠設備采購支出低迷；長期因素，是國產(chǎn)設備在模擬、電源等細分領域技術實力增強，逐步參與全球競爭。

    中國大陸封測廠設備采購支出自2018H2以來陷入低迷，預計2019H1將維持該趨勢。封測廠設備采購支出低迷的主要原因是全球半導體產(chǎn)業(yè)景氣度下滑、比特幣價格下跌和中美貿(mào)易摩擦。

    全球半導體銷售額自2017年4月至2018年6月連續(xù)15個月保持20%以上高同比增速。但2018H2開始，全球半導體產(chǎn)業(yè)景氣度趨頂，增速下滑，2019年3月，全球半導體銷售額同比下滑13%。

    中國大陸的封測產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達，長電科技、華天科技和通富微電均為全球前十大封測廠。2018年，長電科技約79.3%來自海外客戶，華天科技約57.7%收入來自海外客戶，通富微電約86.1%收入來自海外客戶，中國大陸封測產(chǎn)業(yè)深度參與全球分工，較為依賴海外客戶，受全球半導體產(chǎn)業(yè)景氣度影響較為顯著。

中國大陸封測廠大部分收入來自海外客戶

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    半導體產(chǎn)業(yè)景氣度下行，與手機銷量下滑、存儲器價格下行、比特幣價格下跌、供應鏈庫存升高等較多因素都有關。其中比特幣價格在2017年快速上漲，并于2017年12月中旬達到19188美元/個的最高收盤價。比特幣價格的上漲催生了大量的礦機和挖礦芯片需求，中國大陸的封測廠承接了部分挖礦芯片的封測業(yè)務，在2017至2018H1礦機芯片需求高峰期，為之擴充了相應產(chǎn)能。

2018年來，比特大陸礦機銷售和自營挖礦業(yè)務毛利率顯著下行

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    目前已有較多礦機關停，礦機和挖礦芯片需求迅速萎縮，封測廠來自挖礦芯片公司的訂單亦迅速減少，空出的產(chǎn)能短期內(nèi)無法得到有效填補。因此，受比特幣價格下跌影響，自2018H2以來，挖礦芯片需求萎縮，國內(nèi)封測廠產(chǎn)能利用率下滑，減少了新設備的采購支出。

    五、國產(chǎn)半導體測試設備出海

    北京華峰的模擬測試機早年已在中國臺灣和東南亞展開銷售，并在美國、日本、意大利設立辦事處，目前海外收入占比已超過30%。長川科技在中國香港和日本設立子公司，并在中國臺灣設立辦事處，加快公司國際化步伐，推廣其模擬測試機和分選機產(chǎn)品，收購新加坡分選機制造公司STI已獲證監(jiān)會通過，進一步進軍東南亞市場。佛山聯(lián)動在電源管理和大功率分立器件測試方面技術不錯，測試機已經(jīng)進入東南亞封測廠。

    2018H2和2019H1中國大陸封測產(chǎn)業(yè)投資萎縮，目前產(chǎn)能略微過剩，擴產(chǎn)乏力；中國臺灣和東南亞封測產(chǎn)業(yè)的投資雖也受全球半導體產(chǎn)業(yè)景氣度下滑影響，但在當下全球貿(mào)易環(huán)境下，可能比中國大陸所受影響相對更小。中國臺灣地區(qū)的封測產(chǎn)業(yè)以中高端封裝需求為主，目前中國大陸還較難替代，需求穩(wěn)定，投資下滑較少。東南亞的IDM廠主要生產(chǎn)模擬、電源、功率等芯片，這類芯片的全球需求增長穩(wěn)定，景氣度不減。

    相關報告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國半導體設備行業(yè)市場發(fā)展模式調(diào)研及投資趨勢分析研究報告》