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中国半导体测试机行业研究-行业概况、专用设备概况、测试机概况

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第二、生产流程包括晶圆制造和封装测试,在这两个环节中可能由于设计不完善、制造工艺偏差、晶圆质量、环境污染等因素,造成集成电路功能失效、性能降低等缺陷,因此,分别需要完成晶圆检测(CP, Circuit Probing)和成品测试(FT, Final Test),通过分析测试数据,能够确定具体失效原因,并改进设计及生产、封测工艺,以提高良率及产品质量。无论哪个环节,要测试芯片的各项功能指标均须完成两个步骤:一是将芯片的引脚与测试机的功能模块连接起来,二是通过测试机对芯片施加输入信号,并检测输出信号,判断芯片功能和性能是否达到设计要求。

随着集成电路技术不断发展,芯片线宽尺寸不断减小,制造工序逐渐复杂,对集成电路测试设备要求愈加提高,集成电路测试设备的制造需要综合运用计算机、自动化、通信、电子和微电子等学科技术,具有技术含量高、设备价值高等特点。

2)半导体测试机竞争格局

全球半导体测试机市场呈现高集中度的特点,2017年市场占有率最高的前两家企业合计市场份额达87%。在国内市场,以华峰测控为代表的少数国产测试设备厂商已进入国内外封测龙头企业的供应商体系,正通过不断的技术创新逐渐实现进口替代。

半导体测试机主要细分领域为存储器、SoC、模拟、数字、分立器件和RF测试机,其中,公司目前主要覆盖模拟及数模混合测试机领域。

根据赛迪顾问数据,2018年中国(大陆地区)模拟测试机市场规模为4.31亿元,而公司2018年度境内模拟测试相关的收入为1.73亿元,即公司占中国模拟测试机市场的市场占有率为40.14%。截至本招股说明书签署日,数模混合测试机市场规模暂无公开数据,公司在该领域的市场占有率无法取得。

(3)进入半导体测试机行业的壁垒

半导体测试机行业属于技术密集型的行业,集计算机、自动化、通信、电子和微电子等技术于一身,具有技术密集、人才密集等特征,在技术、人才、客户资源、资金、产业整合方面进入壁垒较高,具体如下:

1)技术壁垒

半导体测试系统涵盖多门学科的技术,包括计算机、自动化、通信、电子和微电子等,为典型的技术密集、知识密集的高科技行业,用户对测试系统的可靠性、稳定性和一致性要求较高,半导体测试系统的技术壁垒也比较高。具体技术壁垒如下:

①并行测试数量和测试速度的要求不断提升。在相同的测试时间内,并行测试芯片越多,测试效率越高,平均的测试成本越低。并行测试数越多,对测试系统的功能、密度及不同测试工位的一致性及稳定性要求就越高。

②对测试机的功能模块需求增加。由于越来越多的模拟、数字、高精度、高性能甚至更高功率的功能通过先进的芯片设计和加工工艺或封装工艺集成在一块芯片或模块上,对于测试机内的功能模块的能力要求也越来越高。

③对测试精度的要求提升。客户对测试机各方面的精度要求在提升,如:测试电压精确到微伏(μV)、测试电流精确到皮安(pA)、测试时间精确到百皮秒(100pS),从测试系统的设计来看,每个元器件的选择、电路板的布局到系统平台结构的设计都会影响到测试机的测试精度和可靠性。

④要求使用通用化软件开发平台。随着集成电路产品门类的增加,要求测试设备具备通用化软件开发平台,方便客户进行二次应用程序开发,以适应不同产品的测试需求。

⑤对数据分析能力提升。下游客户要求测试设备对芯片的状态、参数监控、生产质量等数据进行大数据分析,因此对测试机的数据存储、采集和处理能力要求提升。

半导体测试系统企业需要经过多年的技术和市场的经验积累储备大量的修正数据,以确保上述性能指标达标与持续优化,并确保测试设备长期稳定运行。行业内的新进入者往往需要经历较长一段时间的技术摸索和积累,才能和业内已经占据技术优势的企业相抗衡,很难在短期内全面掌握所涉及的技术,因此本行业具有较高的技术壁垒。

2)人才壁垒

半导体测试机行业是典型的人才密集型行业。目前,国内半导体测试机行业中具有完备知识储备、具备丰富技术和市场经验、能胜任相应工作岗位的技术人才、管理人才、销售人才均相对稀缺:

①由于高校没有对口专业,技术人员需在具备各类技术、材料、工艺、设备、微系统集成等多领域专业知识的基础上通过长期实践和资深技术人员的“传、帮、带”,才能成长为具备丰富经验的高端人才。

②管理人才需结合在行业内长期积累的经验和对行业发展的判断合理制定企业发展战略。

③由于客户对存量半导体测试系统替换意愿弱,且对增量资本支出所采购的测试系统有较高要求,需要长期稳定在公司、具备专业技术背景和资深的销售经验的销售人员才能获得客户决策层的认可和信任,而销售人员一般通过售后服务或技术部门内部转化产生,成熟销售人员的培养周期长。

优秀的技术、管理和销售人才通常集中于行业领先企业,企业之间的人才争夺非常激烈。随着半导体测试机行业的发展,有技术和经验的高端人才的需求缺口日益扩大,人才的聚集和储备成为市场新进入企业的重要壁垒。

3)客户资源壁垒

由于下游客户特别是国际知名企业认证的周期较长,设备替换意愿低,半导体测试系统行业头部企业拥有显著的客户资源壁垒。半导体测试系统的稳定性、精密性与可靠性、一致性等特性要求较高,企业在与下游客户建立合作关系前,需要接

受客户的严格考核认证,该等认证通常包括企业成立时间、发展历史、环保合规性、测试设备质量,内部生产管理流程规范性是否达到客户的要求等方面。该等认证的审核周期一般都在半年以上,部分国际大型客户的认证审核周期可能长达2-3年。客户严格的认证制度增加了新进入的企业获得订单的难度,同时因引入测试系统周期较长,下游客户一旦选定不会轻易进行更换。

4)资金壁垒

为保持技术的先进性、工艺的领先性和产品的市场竞争力,半导体测试系统行业内企业需进行持续的研发投入,资金需求量较大。从确定研究方向、正式研发、试产、质控到市场推广和销售的各阶段,需要投入较高的人力成本和研发费用,以及模具费用、测试费用等必须的经常性开支,特别是集成电路产品类别众多,性能参数不尽相同,下游客户对配套专用设备的技术和性能要求也有所不同,若无一定现金流支持,则难以承担较长投资回报期的投资风险,无法和市场优势企业进行有力的竞争。

5)产业协同壁垒

随着集成电路产业进一步精细化分工,在Fabless模式下,半导体测试系统企业需要与集成电路设计企业、晶圆制造企业、封装测试企业等建立稳定紧密的合作关系,头部企业通过整合集成电路产业链的协同效应构筑行业壁垒。为确保检验质量、效率和稳定性,半导体测试系统企业需要与集成电路设计企业、晶圆制造企业、封装测试企业经过长时间的协作、磨合,提供符合客户使用习惯和生产标准的定制化测试程序开发。随着半导体测试系统装机量的上升,能够形成正循环,以公司的

中国半导体测试机行业研究-行业概况、专用设备概况、测试机概况

第二、生产流程包括晶圆制造和封装测试,在这两个环节中可能由于设计不完善、制造工艺偏差、晶圆质量、环境污染等因素,造成集成电路功能失效、性能降低等缺陷,因此,分别需要完成晶圆检测(CP,CircuitProbing)和成品测试(FT,FinalTest),通过分析测试数据,能够确定具体失效原因,并改进设计及生产、封测工艺,以提高良率及产品质量。无论哪个环节,要测试芯片的各项功能指标均须
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