集微咨询：半导体测试机行业发展现状浅析

随着摩尔定律的推进，先进制程的线宽不断缩小，已经进入10纳米、7纳米、甚至于5纳米。

作者｜Lee    校对｜萨米

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集微咨询（JW insights）认为：

- 随着半导体产品越来越复杂，测试成本将持续增长，其中最大的成本支出来自ATE。

- 爱德万和泰瑞达垄断的测试机市场格局很难打破，美国和日本将继续主导市场发展，而其他50家供应商只能争夺20%的剩余市场份额。

- 在分立器件、模拟芯片及数模混合芯片等细分领域，华峰测控、长川科技、联动科技已实现了进口替代，并获得国内外厂商的肯定与使用，正在逐步向海外市场渗透。

随着摩尔定律的推进，先进制程的线宽不断缩小，已经进入10纳米、7纳米、甚至于5纳米。同时，无论是前期的晶圆制造环节还是后期的芯片封装环节，芯片的制造成本都与日俱增，因此，测试作为集成电路产品验证出厂的关键，越来越受到各大厂商的重视。

由于测试的重要性和难度大幅上升，测试服务费用也日益提升，测试服务费用主要由ATE（自动化测试系统，也称为测试机）、Prober（探针台）&Handler（分选机）、Probe Card（探针卡）、Socket（治具）、Load Board（负载板）构成，其中最大的成本支出来自测试机，占比约为4成。

2021年全球半导体测试设备销售额达到75.8亿美元

测试机是检测设备中最重要的设备类型，属于电学参数测试设备，为软硬件一体产品，包括硬件设备及测试系统专用软件。

测试机能测试半导体器件的电路功能、电性能参数，具体涵盖直流（电压、流）、交流参数（时间、占空比、总谐波失真、频率等）、功能测试等。

无论是晶圆检测或是成品检测，都需要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，并通过分析测试数据，确定具体失效原因，改进设计及生产、封测工艺，以提高良率及产品质量。

随着半导体技术不断发展，芯片线宽尺寸不断减小，耐高压、耐高温、功率密度不断增大、制造工序逐渐复杂，对测试机的要求愈加提高，提供多种测试程序并可进行大量的并行测试，提高单位时间产出量，成为测试设备厂商的研发趋势。

在封测市场的高景气带动下，测试机的市场需求也呈现出高速增长趋势。

根据SEMI的数据，2020年全球半导体测试设备销售额达到60.1亿美元，同比增长20%，预计2021年及2022年的市场规模将分别达到75.8亿美元和80.3亿美元，其中测试机占比最大，达到 63.1%，其他设备分选机占 17.4%、探针台占15.2%。

按上述比例推算，2020 年全球测试机市场规模为37.92 亿美元，预计 2021 年和2022 年将分别达到 47.83亿美元和50.67 亿美元。

超50家企业争夺不足20％的市场份额

根据应用领域不同，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。

长期以来，全球集成电路测试设备高端领域主要由泰瑞达、爱德万两家国际巨头企业垄断，合计占据全球市场80%以上的份额，尤其是在测试难度高的数字及 SoC 类芯片、存储类芯片及高压功率器件领域处于绝对的垄断地位。

因此，身处美国、日本、韩国、中国大陆和中国台湾等地区超过50家以上的测试机厂商，只能争夺剩下不足20%的市场份额。下表为国内外主要测试机厂商情况汇总：

由上表可知，近年来，国内测试机领域涌现出大量初创企业。

据集微咨询（JW insights）不完全统计，截止目前，国内从事测试机业务的厂商已经超过15家，包括华峰测控、长川科技、佛山联动、华兴源创、亚威股份（参与收购韩国存储芯片测试机厂商GSI公司）、精测电子（武汉精鸿、wintest）、上海御渡（爱德万与南通华达等共同投资设立）、南京宏泰、悦芯科技、派格测控、芯业测控、宏邦电子、河北圣源芯科、摩尔精英（收购德州仪器ATE芯片测试设备团队）、杭州加速科技、冠中集创等，目前这一趋势还在继续，越来越多企业开始布局发力半导体测试设备。

值得注意的是，对于国产测试机厂商而言，产业环境不成熟的问题仍然存在。由于测试机行业研发和生产均需使用高精度元器件，对产品机械结构的精度和材质要求也很高。但国产半导体设备对零部件市场拉动时间较短，零部件配套能力较弱。与国外竞争对手相比，国产设备制造商无法享受良好的产业配套环境带来的全方位支持。

本土测试机逐渐走向海外

事实上，伴随着半导体产业链向国内市场的转移，海思半导体、汇顶科技、展锐等本土芯片设计公司以及长电科技、通富微电、华天科技等封测厂商的崛起以及中美贸易摩擦等因素带来的半导体国产化替代加速，都为国内测试机行业发展带来巨大发展机遇。

同时，随着集成电路行业步入成熟发展阶段，降低成本已成为各集成电路厂商提高自身竞争力的关键因素。然而，国际测试机厂商通常针对大客户的售后服务好，但对于小客户的需求通常难以满足。

因此，采用产品性价比高、能满足特定类型产品个性化需求并能够提供及时、快速售后服务的国产测试设备，既能降低成本、替代昂贵的通用型测试机，又满足供应链安全的需求，已成为国内各集成电路厂商的重要选择。

此外，当前芯片市场竞争已经非常激烈，而国外测试机设备价格高，国际芯片大厂的获利空间也在一步步压缩。因此，国际芯片大厂为了抢占市场，除不断提升技术能力，同时也在寻求性价比较高的测试设备，以提高其产品的竞争力及获利空间。

目前，以华峰测控、联动科技为代表的国内测试机产品也获得国内外厂商的肯定与使用，正在逐步向海外市场渗透，未来随着半导体产业的持续发展，将成为国内测试机厂商的成长契机。

集微咨询（JW insights）认为，在模拟和数模混合集成电路测试机方面，以华峰测控、长川科技为代表的国内企业已实现了进口替代，在分立器件测试机方面，以联动科技和宏邦电子为代表的国内企业也取得了较高的市场份额。

不过，在难度更高的SOC、数字、存储器等市场领域，爱德万和泰瑞达已经形成了完善的客户“生态圈”，国内测试机厂商短期内难有实质性进展，因此，爱德万和泰瑞达垄断的高端测试机市场格局很难打破，美国和日本将继续主导市场发展。

图源｜网络

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