｜2020年全球封测环节的检测设备市场规模约为65亿美元 2020年封测环节的检测设备市场规模为65亿美元：根据KLA、Gartner的数据，在半导体检测设备的价值量分布中，封测环节的检测设备占比约为46%，则占半导体设备销售额约为9.2%，由此得出2020年全球封测环节的检测设备市场规模为65亿美元，同比+20%。 ｜晶圆检测（CP）发生于晶圆完成后、进行封装前 晶圆检测（CircuitProbing，CP）：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。流程： （1）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； （2）ATE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； （3）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。 作用：该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。 所需设备：探针台、ATE测试机 ｜成品测试（FT）发生于芯片完成封装后 成品测试（FinalTest，FT）：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。流程： （1）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； （2）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； （3）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。 作用：该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。 所需设备：分选机、ATE测试机 ｜测试机：测试器件电路功能及电性能参数，保驾护航贯穿始终 半导体测试机又称半导体自动化测试机，与半导体自动化测试系统同义。两者由于翻译的原因，以往将Tester 翻译为测试机，诸多行业报告沿用这个说法，但现在越来越多的企业将该等产品称之为ATE system，测试系统的说法开始流行，整体上无论是被称为Tester还是 ATEsystem，皆为软硬件一体。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。集成电路测试贯穿了集成电路设计、生产过程的核心环节。 ｜测试机：细分领域多元，模/混和SoC领域实现国产突破 ATE细分领域多元，市场需求存在差异：不同类型芯片的测试需求的侧重点不同，ATE根据下游应用可细分为存储器、SoC、模拟/混合类和功率测试机等；全球ATE市场以存储器和SoC测试为主，国内模拟/混合测试、数字测试等领域仍存较大市场空间。 （1）模拟/混合类测试机：技术难度整体不高，代表企业为国外泰瑞达、国内华峰测控、长川科技和上海宏测。 （2）SoC测试机：SoC测试机被测芯片可以是微处理器MCU、CPU、通信芯片等纯数字芯片，或数模混合/数字射频混合芯片，测试引脚数可达1000 以上，对信号频率要求较高。目前市场上代表企业为泰瑞达、爱德万和华峰测控。 （3）存储测试机：阉割版SoC测试机，虽然存储器逻辑电路部分较为简单，但由于存储单元较多，其数据量巨大，因此存储测试机的引脚数较多，且对频率及信号同步性要求较高，目前市场上存储测试机代表性企业为爱德万。 ｜测试机：细分领域多元，模/混和SoC领域实现国产突破 ｜测试机：泰瑞达、爱德万为ATE测试机双龙头，进口替代需求迫切 ATE测试机市场有着巨大国产化替代空间：泰瑞达、爱德万为ATE测试机双龙头，2019年二者合计销售额市占率约90%。国内半导体ATE测试机市场中，爱德万、泰瑞达和科休占据了近91.2%的市场销售额，中国本土公司占比较少，国内厂商华峰测控占比6.1%，长川科技占比2.4%。 SoC测试机（难度高）和存储测试机（难度最高）的研发难度大，模拟测试机中除IGBT 高电压、大电流测试机尚有一定难度外其他产品的研发难度不大。 模拟测试机高国产化率，SoC和存储亟待突破。2021年我国模拟测试机国产化率已接近85%，其中华峰测控占据近50%市场份额，长川市占率约28%。目前国内仅有长川科技（D9000产品）和个别友商实现了SoC 测试机的量产出货，国产存储测试机尚待突破。 ｜探针台主要承担输送定位任务，探针卡为信息交互关键部件 探针台（Prober）主要承担输送定位任务，使晶圆依次与探针接触完成测试，提供晶圆自动上下片、找中心、对准、定位及按照设臵的步距移动晶圆以使探针卡上的探针能对准硅片相应位置进行测试，按不同功能可以分为高温探针台、低温探针台、RF探针台、LCD探针台等。 探针卡为ATE测试机与晶圆Pad信号交互的关键部件：晶圆测试时，被测对象安置于探针台之上，然后用探针卡上的探针与芯片上的焊垫或凸块直接接触，将ATE测试机产生的信号施加于被测器件之上并将被测器件中的反馈信号传输回ATE测试机，从而完成整个测试。探针卡可以分为悬臂式探针卡（Cantilever）、垂直式探针卡、微弹簧式探针卡和微机电式探针卡等，目前主流为悬臂式和垂直式。 ｜探针台技术趋势：向高、精、尖和自动化发展 晶圆尺寸持续增大，从6”到 8”再到目前的12"，而对应的探针台也从手动向半自动和全自动发展。在此过程中，涉及到晶圆尺寸、精度、分辨率以及测试原理等变化，未来的探针台将沿着以下几个方向改进。 (1)测试品种多。早期的探针台主要针对一些分立器件进行测试，测试精度要求不是很高，但是随着信息化的发展、晶圆片尺寸增加、封装尺寸的减小以及纳米工艺技术的成熟，对测试效率和稳定性提出很高的要求。其产品测试已经扩展到SOC、霍尔元件等领域，因此，大直径晶圆片测试、全自动晶圆测试以及高性能晶圆片测试是未来的发展方向。 (2)微变形接触技术。MircoTouch 微接触技术，它减少了测试易碎器件或者pad处于活动电测区域下的接触破坏，实现了对于垂直升降系统的精准的控制，大大降低了探针接触晶圆的冲击力，同时也提高了测试过程中探针的精准度，保证了良品率。因此，未来的探针台将会在微变形接触等技术上投入更大的成本。 (3)非接触测量技术。随着电磁波理论和RFID(射频识别)技术的成熟，非接触式测试将会因为更高的良率、更短的测试时间以及更低的产品成本等潜在优势越来越受到青睐。这种测试方法中，每个裸片内含集成天线，TESTER通过电磁波与其通信，可以消除在标准测试过程中偶然发生的测试盘被损时间，减低缺陷率。 目前，我国的半导体行业的国产化率仍然比较低，设备领域尤其明显，探针台市场领域，国产设备的在国内市场的份额不超过20%，亟需发展和提高。随着以深圳矽电、长川科技、中电科45所为代表的国内产设备企业飞速发展，预计未来国产探针台在国内市场的占比将越来越高。国内半导体产业的逐步崛起，将给上游设备龙头公司带来较大的成长空间。 ｜探针台和探针卡均呈现高集中格局 探针台龙头为东京精密、东京电子：探针台设备主要由国外厂商主导，行业竞争格局较为集中。2019年东京精密（Accretech）、东京电子（TokyoElectron）两家公司销售额占据全球73%的市场份额。其次为中国台湾企业，如惠特科技（Fittech）、旺矽科技（MPI）等也占有较大的市场份额。 FormFactor为探针卡龙头，技术壁垒高：探针卡既有玩家的市场份额较稳定，本土化配套需求强，目前全球排名靠前的探针卡企业均位于美日韩台等国家和地区，依托当地半导体产业的发展而得以壮大。 中国本土企业中，深圳矽电是国内规模最大的探针台生产企业，进展较快，近三年营业收入保持年均20%以上的增速，并且在大陆市场的基础上，开始拓展中国台湾地区市场。 ｜分选机由海外公司占领，但竞争格局相对分散 分选机虽主要市场仍由海外占领，但竞争格局较为分散，主要企业仍为科休、爱德万、鸿劲精密以及长川科技，根据VLSIResearch 及SEMI，2018年科休销售额市占率最高为21%，Xcerra（已被科休收购）占比16%，国内企业长川科技占比2%。 ｜泰瑞达：“大而稳定”的半导体检测设备龙头 ｜爱德万：“细致精巧”的半导体测试设备龙头 ｜二级市场表现 不同公司估值差异较大，技术实力显著影响估值。长川科技全面布局测试机、分选机、探针台；华峰测控则聚焦于测试机，由模拟向存储、SoC拓展；精测电子和华兴源创主业更多集中在平板检测等壁垒较低的领域，半导体业务量较少，反映在估值上。 ｜一级市场重点标的 森美协尔——探针台 SEMISHARE(森美协尔)是半导体检测设备提供商，在晶圆探针台领域，我们致力于自主技术的创新研发，帮助客户精准测量、分析及判断，助力先进半导体技术的研发及生产，为客户提供从标准化到定制化的半导体检测设备及测试测量技术解决方案。 深圳矽电——探针台 矽电半导体设备（深圳）股份有限公司成立于2003年，由海归博士和国内半导体专家团队联合创办，以技术为导向，专注于半导体检测设备研发、生产、销售的高新技术企业。主营业务是以探针台为主的集精密机械、现代光学、计算机控制、图像DSP识别技术、自动控制技术等高科技技术于一体的光机电一体化设备研究。
