存储器封装测试系统行业投资价值分析及发展前景预测

存储器封装测试系统行业投资价值分析及发展前景预测 一、 检测和量测设备竞争格局 全球半导体检测和量测设备市场呈现国外设备巨头垄断格局。根据数据，全球市场中，2020年科磊半导体市占率超过50%，应用材料、日立、雷泰光电、创新科技等前五大公司合计市场份额占比超过了82．4%，市场集中度较高。中国市场中，科磊半导体达到58．4%，呈一家独大格局，前五大公司合计市场份额占比达到78．1%。 本土企业市场份额较低，其中中科飞测产品主要包括无图形晶圆缺陷检测设备系列、图形晶圆缺陷检测设备系列、三维形貌测量设备系列和薄膜膜厚量测设备系列等产品，已应用于国内28nm及以上制程的集成电路制造产线。上海睿励致力于集成电路生产前道工艺检测领域设备研发和生产，产品主要为光学膜厚测量设备和光学缺陷检测设备，以及硅片厚度及翘曲测量设备等。上海精测半导体前道检测设备领域，以椭圆偏振技术为核心开发了适用于半导体工业应用的膜厚测量以及光学关键尺寸量测系统的产品，目前中科飞测、精测电子、上海睿励2021年在国内检测量测设备市场份额仅1．9%、0．7%、0．2%。 KLAInstruments和TencorInstruments相继成立于1976年和1977年，并于1997年合并成立科磊半导体，总部位于美国硅谷。该公司聚焦于检测设备的研发、生产和销售，其产品线涵盖了质量控制全系列设备。根据科磊半导体2022年年报披露显示，其检测和量测设备实现营业收入79．25亿美元，占比企业整体营收86%左右。 康特科技成立于1987牛，总部位寸以色列米格达勒埃姆克。该公司是半导体行业高端检测和量测设备的制造商，其产品应用于前道、先进封装等领域，为众多行业内领先的全球IDM、OSAT和代工厂提供服务。根据康特科技2021年年报披露显示，其全年实现营业收入2．70亿美元，其中检测和量测设备营收2．59亿美元，占比96．2%。 阿斯麦（荷兰）量测业务优势领域在套刻误差测量、电子束检测，应用材料（美国）优势领域也在电子束检测，新星测量仪器（以色列）优势领域在膜厚检测设备，日立（日本）则主要是CD-SEM（关键尺寸量测-电子束）处于行业领先地位，雷泰光电（日本）则聚焦EUV掩模版检测，创新科技（美国）优势在于关键尺寸测量和缺陷检测。 二、 检测设备行业面临的机遇 （一）检测设备行业下游需求稳定增加，设备投资规模进一步增长 随着制造技术和成本的变化，新型显示器件和半导体产业需求中心和产能中心逐步向中国大陆转移，中国已经成为全球最大的新型显示器件市场和半导体市场。持续的产能转移带动了国内新型显示器件和半导体整体产业规模和技术水平的提高，促进了产业专业人才的培养及配套行业的发展，为专用设备制造业提供了巨大的市场空间，检测设备投资规模进一步增长。 （二）技术创新和产品创新双重驱动，带动检测设备更新升级 主流技术不断迭代演进，新兴电子产品需求持续拉动。通过LTPO（低温多晶氧化物）、TDDI（触控与显示驱动器集成）、CFOT（偏光片取代）等技术，新型显示器件有效提升刷新率、降低屏幕功耗，拓展应用范围；通过3D堆叠等技术，半导体存储器件向着高速、低功耗、大容量的方向持续发展。在技术创新和产品创新的双重驱动下，新型显示器件检测设备和半导体测试设备不断更新升级。 （三）检测设备行业产业链安全需求持续增强，国产设备加速替代 由于全球供应链的紧张和国际贸易摩擦，新型显示器件和半导体供应链安全日益受到重视，国家政策大力支持设备国产化提升，产业链上下游的协同发展更加紧密，为国内设备厂商提供很好的缩小差距和齐头并进的时间条件和机遇，遵循先易后难的逻辑，国产检测/测试设备有望在新型显示器件/半导体设备中率先崛起，凭借区位、技术支持以及供应稳定性等优势，加速实现全面。 三、 智能检测及自动化设备的市场规模 智能检测及自动化行业发展与下游市场如消费电子、平板显示、汽车电子及医疗电子等呈深度绑定关系，行业发展的核心驱动力主要源于传统消费电子产品的升级换代、平板显示行业新产能及新技术路线的投入以及在医疗电子领域的进一步渗透。总体来看，市场前景广阔。 消费电子是智能检测及自动化的第一大应用领域，应用场景包括智能手机、可穿戴产品、平板电脑、可穿戴设备、VR终端及智能家居等。消费电子产品具有加工工艺精细、技术要求高、更新速度快、需要持续创新等特点，使得其生产线亦需要根据产品升级换代而更新。 2020年，消费电子市场已经形成近万亿美元的市场规模。根据西部证券研究机构的预测，2021-2025年消费电子市场规模的复合年均增长率为2．64%，市场规模将达到1．16万亿美元。应用于消费电子领域的智能检测及自动化设备市场需求将稳步增长。 全球平板显示检测行业发展与全球平板显示产业具有较强的联动性，通常会受下游平板显示产业新增产线以及产线升级投资所驱动。在平板显示产业投资方面，中国大陆在2011年以后开始成为全球平板显示行业投资的主要地区，主要包括京东方、天马、华星光电等中国平板显示厂商，以及三星、友达、富士康等韩国和中国台湾地区厂商在中国大陆的模组生产线投资。平板显示行业新产线的扩展为面板显示检测产业提供了基础需求保障。 在新能源汽车和自动驾驶大趋势下，汽车电动化、网联化、智能化方向发展，芯片、模组等电子器件得到越来越广泛的应用，汽车的属性逐渐从传统的机械硬件转向机电一体、软硬结合的产品，汽车电子成为智能检测及自动化应用的又一重点领域，汽车电子市场规模的快速增长将会进一步带动智能检测及自动化的需求。 当前的医疗产业正在不断跨界融合人工智能、物联网、大数据、5G技术等高新技术，使医疗应用逐步迈向智能化，由此带动了医疗电子产业的迅速发展，相应智能测试及自动化在医疗电子领域也得到较广泛的应用。 2020年中国医疗电子产业规模可达688亿元，预计到2023年该产业的市场规模将会达到1，000亿元，智能测试及自动化设备在该领域的市场前景良好。 四、 半导体检测和量测设备概述 检测指在晶圆表面上或电路结构中，检测其是否出现异质情况，如颗粒污染、表面划伤、开短路等对芯片工艺性能具有不良影响的特征性结构缺陷；量测指对被观测的晶圆电路上的结构尺寸和材料特性做出的量化描述，如薄膜厚度、关键尺寸、刻蚀深度、表面形貌等物理性参数的量测。 五、 半导体测试设备行业发展趋势 （一）半导体测试设备市场需求持续旺盛 半导体行业技术变革持续带动行业增长。以半导体存储器件为例，其将在5G、AI及汽车智能化的驱动下步入下一轮成长周期。根据IDC统计，DRAM和DFlash一直占据半导体存储器件市场的主导地位，2020年占比分别超过50%和40%。市场广阔需求有利于半导体测试设备企业的发展壮大。 （二）半导体测试设备技术要求愈来愈高 随着半导体技术不断发展，芯片线宽尺寸不断减小，制造工序逐渐复杂，对半导体测试设备在测试功能模块、测试精度、响应速度、应用程序定制化、平台可延展性以及测试数据的存储、采集和分析等方面提出愈来愈高的要求。 （三）半导体测试设备国产化水平加速提升 随着我国半导体产业发展阶段逐步走向成熟，在国际贸易争端频起的背景下具备自主可控和产业链安全等特点的国产设备将逐渐成为各大半导体厂商的首选，测试设备国产化水平加速提升，持续加强国内半导体制造业的支撑效力。 六、 量测设备细分市场 量测设备细分品类较多。根据数据，2020年半导体检测和量测设备市场各类设备占比中，检测设备包括无图形晶圆缺陷检测设备、图形晶圆缺陷检测设备（可细分为微米级和纳米级）、掩膜检测设备等；量测设备包括三维形貌量测设备、薄膜膜厚量测设备（晶圆介质薄膜量测设备）、套刻精度量测设备、关键尺寸量测设备、掩膜量测设备等。 七、 半导体测试设备行业发展情况 根据SEMI统计，2021年，全球半导体设备销售额相比2020年的712亿美元增长了44%，达到1，026亿美元；中国大陆地区已成为半导体设备的最大市场，销售额增长58%，达到296亿美元；2021年，晶圆制造设备、封装设备、测试设备分别占半导体设备市场的85．6%、6．8%和7．6%。 半导体测试贯穿整个半导体制造过程，广义上的半导体测试设备包括前道量测设备和后道测试设备。前道量测设备包括量测类和缺陷检测类质量控制设备；后道测试设备包括测试机、探针台、探针卡等晶圆测试设备，及测试机、老化修复设备、分选机等封装测试设备。 根据SEMI统计，2020年，中国大陆半导体测试设备市场规模约为91．4亿元，2015-2020年复合增长率达29．3%；测试机占测试设备市场规模的63．1%；存储器件测试机和SoC（系统级芯片）测试机分别约占测试机品类的44%和23%，是最主要的应用领域。