一、晶圓測試行業(yè)相關(guān)定義
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國???????????晶圓測試行業(yè)發(fā)展趨勢分析與未來前景研究報告(2024-2031年)》顯示,晶圓測試(Chip Probing),簡稱CP,是指通過探針臺和測試機(jī)的配合使用,對晶圓上的裸芯片進(jìn)行功能和電參數(shù)測試,其測試過程為:探針臺將晶圓逐片自動傳送至測試位置,芯片的端點(diǎn)通過探針、專用連接線與測試機(jī)的功能模塊進(jìn)行連接,測試機(jī)對芯片施加輸入信號并采集輸出信號,判斷芯片功能和性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。測試結(jié)果通過通信接口傳送給探針臺,探針臺據(jù)此對芯片進(jìn)行打點(diǎn)標(biāo)記,形成晶圓的Mapping,即晶圓的電性測試結(jié)果。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
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晶圓測試系統(tǒng)通常由支架、測試機(jī)、探針臺、探針卡等組成,探針機(jī)主要由Prober(探針臺)和Prober Card(探針卡)組成:探針臺主要作用是承裁晶圓,并不斷移送UT,使得探針卡上的探針可以和芯片管腳連接,最終記錄測試結(jié)果;探針卡是測試機(jī)和晶圓之間的連接介質(zhì),主要材質(zhì)為鑄銅或鍍銅,一般具有高強(qiáng)度、導(dǎo)電性能良好及不易氧化等特性,由于DUT的獨(dú)特性,所以不同批次的芯片需要對應(yīng)不同型號的探針卡。示意圖如下:
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晶圓測試生產(chǎn)線
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二、晶圓測試行業(yè)需求主體分析:集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝和IDM企業(yè)為主要需求主體
晶圓測試行業(yè)需求主體為集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝和IDM企業(yè)。
(1)芯片設(shè)計(jì)公司
芯片設(shè)計(jì)公司是集成電路測試行業(yè)的最大需求方。在Fabless模式下,芯片設(shè)計(jì)公司專注于芯片設(shè)計(jì),自身沒有任何制造、封裝和測試的產(chǎn)能,因此其選擇封測一體企業(yè)、獨(dú)立第三方測試企業(yè)來完成其晶圓和芯片成品的測試需求。根據(jù)臺灣工研院的統(tǒng)計(jì),集成電路測試成本約占芯片設(shè)計(jì)公司營收的6%-8%。
(2)封測一體廠商
封測一體廠商既是集成電路測試服務(wù)的供給方也是需求方。封裝是“封測一體廠商”最核心的業(yè)務(wù),測試是其第二大業(yè)務(wù)。隨著先進(jìn)封裝制程的資金投入越來越大,以及測試技術(shù)難度的提升,封測一體廠商將主要精力和資金專注于封裝業(yè)務(wù),將測試業(yè)務(wù)外包給獨(dú)立第三方測試企業(yè)來完成的比例越來越高。
在晶圓測試方面,由于與封裝的業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)性不高,封測一體企業(yè)的晶圓測試產(chǎn)能通常較小,需要將部分晶圓測試業(yè)務(wù)外包給獨(dú)立第三方測試企業(yè)來執(zhí)行,因此與獨(dú)立第三方測試企業(yè)產(chǎn)生較為緊密的合作關(guān)系。
(3)IDM企業(yè)
在IDM模式下,IDM企業(yè)覆蓋芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝、測試全流程,通過自建封測廠滿足芯片測試需求。IDM公司的封測廠一般不接受外部訂單,測試產(chǎn)能規(guī)劃全部服務(wù)于集團(tuán)內(nèi)部自身設(shè)計(jì)和制造的產(chǎn)品。但是,隨著行業(yè)競爭的加劇以及先進(jìn)制程的資本性支出急劇上升,為了專注于芯片設(shè)計(jì)和晶圓制造核心環(huán)節(jié),IDM企業(yè)有意減少封測環(huán)節(jié)的投資,將部分測試需求外包給封測一體企業(yè)、獨(dú)立第三方測試企業(yè)來完成。根據(jù)全球最大的獨(dú)立第三方測試廠商京元電子披露,其20%左右的收入來源于IDM企業(yè)。
(4)晶圓制造企業(yè)
晶圓制造企業(yè)為了服務(wù)于內(nèi)部生產(chǎn)與研發(fā),通常配備少量的晶圓測試產(chǎn)能,由于產(chǎn)能較小,一旦測試需求超過晶圓代工廠的負(fù)荷,晶圓代工廠就會考慮將晶圓測試服務(wù)外包給獨(dú)立第三方測試企業(yè)或者封測一體企業(yè)來完成。
(5)獨(dú)立第三方測試廠商
獨(dú)立第三方測試企業(yè)專業(yè)從事晶圓和芯片成品測試業(yè)務(wù),是行業(yè)內(nèi)測試服務(wù)的主要供給方,主要服務(wù)的客戶為芯片設(shè)計(jì)公司,同時也大量承接封測一體企業(yè)、晶圓制造企業(yè)、IDM廠商外包的測試業(yè)務(wù)。
三、晶圓測試行業(yè)市場規(guī)模分析:晶圓廠大量興建帶動市場規(guī)模增長
根據(jù)臺灣工研院的統(tǒng)計(jì),集成電路測試成本約占設(shè)計(jì)營收的6%-8%,假設(shè)取中值7%,結(jié)合中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會關(guān)于我國芯片設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)的營收數(shù)據(jù)測算,2019年我國集成電路測試市場規(guī)模為214.25億元, 2023年我國集成電路測試市場規(guī)模為406.77億元,年均復(fù)合增長率達(dá)到了17.34%。
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晶圓測試作為集成電路測試市場重要的部分,近年來隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展而快速增長,集成電路行業(yè)進(jìn)入 12 英寸時代,晶圓廠的大量興建帶動大量的晶圓測試需求,2023年我國晶圓測試行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到了**億元。
四、中國晶圓測試行業(yè)競爭格局分析:已形成以封測一體廠商及獨(dú)立第三方測試廠商為主的格局
目前,我國晶圓測試行業(yè)形成了以封測一體廠商及獨(dú)立第三方測試廠商為主的競爭格局。隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在“封測一體化”的商業(yè)模式上,誕生了“獨(dú)立第三方測試服務(wù)”的新模式,這是行業(yè)專業(yè)化分工的產(chǎn)物,也是行業(yè)追求更高效率的必然結(jié)果。
全球主要封測一體廠商及獨(dú)立第三方測試廠商的總部及其生產(chǎn)基地主要分布在亞洲,具體包括中國臺灣、中國大陸、新加坡、韓國、日本和馬來西亞。全球前十大封裝測試廠商排名中,中國臺灣有5家,中國大陸有3家,8家合計(jì)市占率為58.5%,且多數(shù)廠商仍處于快速增長階段。全球前十大封裝測試廠商中,除了京元電子為獨(dú)立第三方測試廠商外,其余9家都是封測一體廠商。
1、兩類競爭主體的市場占有率及變化趨勢
集成電路測試服務(wù)最初主要由封測一體企業(yè)的測試部門對外提供,隨著行業(yè)分工的細(xì)化,出現(xiàn)了獨(dú)立第三方測試的模式并發(fā)展壯大,因此市場上存在“封測一體企業(yè)”和“獨(dú)立第三方測試企業(yè)”兩類企業(yè)參與測試行業(yè)的競爭。目前尚無兩類模式的各自的市場占有率的權(quán)威統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),但臺灣地區(qū)最大的三家獨(dú)立第三方測試企業(yè)合計(jì)收入占臺灣地區(qū)測試市場比重接近30%,可以側(cè)面反應(yīng)兩者的市場占有率情況。由于獨(dú)立第三方測試企業(yè)在技術(shù)的專業(yè)性、服務(wù)品質(zhì)、服務(wù)效率等方面存在較明顯的優(yōu)勢,中國臺灣和中國大陸主要的獨(dú)立第三方測試企業(yè)都表現(xiàn)出高于行業(yè)平均的增速,可以推斷獨(dú)立第三方測試企業(yè)的市場占有率保持持續(xù)上升。
2、兩類競爭主體的競爭與合作情況
“封測一體企業(yè)”和“獨(dú)立第三方測試企業(yè)”之間保持了特殊的競爭和合作關(guān)系。隨著先進(jìn)封裝制程的資金投入越來越大,以及測試技術(shù)難度的提升,封測一體廠商將主要精力和資金專注于封裝業(yè)務(wù),將測試業(yè)務(wù)外包給獨(dú)立第三方測試企業(yè)來完成的比例越來越高。在晶圓測試方面,“封測一體企業(yè)”和“獨(dú)立第三方測試企業(yè)”的合作多于競爭,前者將晶圓測試業(yè)務(wù)外包給后者;在芯片成品測試方面,“封測一體企業(yè)”和“獨(dú)立第三方測試企業(yè)”的競爭與合作共存,前者將部分業(yè)務(wù)外包給后者的同時,自身也在發(fā)展芯片成品測試業(yè)務(wù)。
3、封測一體企業(yè)的競爭格局
封裝測試是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié),經(jīng)過多年的競爭,封測行業(yè)已經(jīng)形成一批封測一體巨頭。全球封測市場規(guī)模超過2,000億人民幣,全球前十大封測廠商合計(jì)市場占有率超過83%。全球排名前三的封測一體企業(yè)為日月光、安靠科技和長電科技;中國大陸排名前三的封測一體企業(yè)為長電科技、通富微電和華天科技,分別位列全球第三、第五和第六。
4、獨(dú)立第三方測試企業(yè)的競爭格局
從全球來看,獨(dú)立第三方測試的模式發(fā)源于中國臺灣,經(jīng)過多年發(fā)展,已經(jīng)涌現(xiàn)出多家大型企業(yè)。其中,京元電子、欣銓、矽格是臺灣規(guī)模最大的三家企業(yè),同時也是全球最大的三家獨(dú)立第三方測試企業(yè),三家公司占臺灣測試市場的份額接近30%。從中國大陸來看,中國大陸?yīng)毩⒌谌綔y試企業(yè)共有80多家,主要分布在無錫、蘇州、上海、深圳以及東莞。根據(jù)各家企業(yè)公開披露的數(shù)據(jù),目前中國大陸收入規(guī)模超過1億元的獨(dú)立第三方測試企業(yè)主要有京隆科技(京元電子在大陸的子公司)、利揚(yáng)芯片、偉測科技、華嶺股份、上海旻艾等少數(shù)幾家公司。由于中國大陸的獨(dú)立第三方測試企業(yè)起步較晚,因此呈現(xiàn)出規(guī)模小、集中度低的競爭格局,但是以利揚(yáng)芯片、偉測科技為代表的內(nèi)資企業(yè)近幾年發(fā)展速度較快,行業(yè)的集中度正在快速提升。
五、中國晶圓測試行業(yè)主要品牌分析
全球及中國大陸主要封測一體企業(yè)介紹
公司簡稱 | 地區(qū) | 公司介紹 |
日月光 | 中國臺灣 | 日月光投資控股股份有限公司成立于1984年,是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體封裝與測試服務(wù)企業(yè),主營業(yè)務(wù)包括晶圓前段測試、晶圓測試、封裝、材料及成品測試的一站式服務(wù)。2017年日月光并購砂品精密之后,成為全球第一大封測企業(yè),全球市占率接近30%。 |
安靠科技 | 美國 | 安靠科技股份有限公司成立于1986年,是全球第一家提供半導(dǎo)體封裝和測試服務(wù)的外包商,目前為全球第二大封測代工廠商。安靠的主營業(yè)務(wù)為半導(dǎo)體封裝和測試服務(wù),具體包括晶圓凸點(diǎn)、晶圓測試、晶圓背面研磨、封裝設(shè)計(jì)、封裝、系統(tǒng)級和最終測試。 |
長電科技 | 中國大陸 | 江蘇長電科技股份有限公司成立于1998年11月,主營業(yè)務(wù)包括集成電路的系統(tǒng)集成、設(shè)計(jì)仿真、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品認(rèn)證、晶圓中測、晶圓級中道封裝測試、系統(tǒng)級封裝測試、芯片成品測試并可向世界各地的半導(dǎo)體客戶提供直運(yùn)服務(wù)。長電科技是中國大陸地區(qū)第一大封測廠商。 |
通富微電 | 中國大陸 | 通富微電子股份有限公司成立于 1994 年 2 月,主營 業(yè)務(wù)為集成電路封裝測試、圓片測試、系統(tǒng)測試,是中國第二大集 成電路封測企業(yè)。目前,50%以上的世界前 20 強(qiáng)半導(dǎo)體 企業(yè)和絕大多數(shù)國內(nèi)知名集成電路設(shè)計(jì)公司都已成為通富微電的 客戶。 |
華天科技 | 中國大陸 | 天水華天科技股份有限公司成立于 2003 年 12 月,主營業(yè)務(wù)為集成電路封裝測試,是中國第三大集成電路封測企業(yè)。 |
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全球及中國大陸主要獨(dú)立第三方測試企業(yè)介紹
公司簡稱 | 地區(qū) | 公司介紹 |
京元電子 | 中國臺灣 | 京元電子股份有限公司成立于1987年5月,主營業(yè)務(wù)為半導(dǎo)體產(chǎn)品的封裝測試業(yè)務(wù),測試服務(wù)項(xiàng)目包括:晶圓針測、IC成品測試、預(yù)燒測試、封裝及其他項(xiàng)目。京元電子的晶圓測試產(chǎn)能840萬片/年,芯片成品測試產(chǎn)能180億顆/年,測試設(shè)備總數(shù)超過4500臺,是全球最大的專業(yè)測試廠。 |
欣銓 | 中國臺灣 | 欣銓科技股份有限公司成立于1999年,主要經(jīng)營業(yè)務(wù)為存儲芯片晶圓測試、數(shù)字芯片及混合信號芯片的晶圓和成品測試、晶圓型預(yù)燒測試,為臺灣前三大的晶圓測試廠,也是全球主要的第三方測試代工廠商之一。公司擁有測試機(jī)1256臺,晶圓測試產(chǎn)能254萬片/年,芯片成品測試產(chǎn)能15億顆/年。 |
矽格 | 中國臺灣 | 砂格股份有限公司成立于1996年,主營業(yè)務(wù)為半導(dǎo)體封裝和測試。矽格擁有超過千臺的測試機(jī)臺,品圓測試及芯片成品測試產(chǎn)能49億顆/年。 |
利揚(yáng)芯片 | 中國大陸 | 廣東利揚(yáng)芯片測試股份有限公司成立于2010年2月,主營業(yè)務(wù)包括集成電路測試方案開發(fā)、12英寸及8英寸晶圓測試服務(wù)、芯片成品測試服務(wù)以及與集成電路測試相關(guān)的配套服務(wù)。目前公司擁有愛德萬93K、T2K、T5830、T53系列、EVA,泰瑞達(dá)Ultraflex、J750、Magnum,致茂33系列,恩艾STS、PXI系列,華峰測控STS8200、STS8300,勝達(dá)克Astar,芯業(yè)測控XT21、XT22系列,東京電子P12、PrecioXL,東京精密UF200、UF3000、AP3000,科休MT9510,愛普生8000系列,四方8508,鴻勁1028C、9046LS、3012系列等測試設(shè)備,具有數(shù)字信號芯片、模擬信號芯片、數(shù)?;旌闲酒?、射頻芯片等的測試能力。利揚(yáng)芯片擁有晶圓測試設(shè)備144套,芯片成測設(shè)備284套,2023年晶圓測試產(chǎn)量462425片/年,芯片成品測試產(chǎn)量15.16億顆/年,是國內(nèi)最大的獨(dú)立第三方集成電路測試基地之一。 |
華嶺股份 | 中國大陸 | 上海華嶺集成電路技術(shù)股份有限公司成立于2001年4月,主營業(yè)務(wù)為集成電路測試服務(wù),具體包括測試技術(shù)研究、測試軟硬件開發(fā)、測試裝備研制、測試驗(yàn)證分析、晶圓測試、集成電路成品測試、可靠性試驗(yàn)、自有設(shè)備租賃。華嶺目前建立了千級、百級、十級各種標(biāo)準(zhǔn)的凈化測試環(huán)境,累計(jì)裝備了200多套測試技術(shù)研發(fā)和分析系統(tǒng)。 |
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