光学检测及校正修复系统行业投资潜力及发展前景

光学检测及校正修复系统行业投资潜力及发展前景 一、 半导体产业概况 半导体器件是利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件，按照国际通行的半导体器件产品标准，半导体器件可以分为集成电路（IC）和分立器件（O-S-D）。 根据WSC统计，2020年全球半导体器件销售市场规模为4，404亿美元，同比增长7%；其中，集成电路市场规模为3，613亿美元，逻辑电路和存储器市场规模分别为1，184亿美元和1，175亿美元，分别占集成电路总产值的33%和32%。根据WSC统计，中国已经连续多年成为全球最大的半导体销售市场，2020年中国市场占比达到34%，美国、欧洲、日本和其他地区分布为22%、9%、8%和27%。 二、 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。 三、 新型显示器件产业概况 显示器件在信息交流中承担了人机交互作用，是信息传输过程中的关键环节。按照显示原理的不同，主流的平板显示器件（FPD）可以分为主动发光显示（像素发光，短程成像）、被动发光显示（像素不发光，依靠外部光源）、激光投影显示（像素发光，长程成像）。其中，被动发光显示主要包括液晶显示（LCD）、电子纸显示（EPD）等，主动发光显示主要包括电致发光显示（EL）、等离子体显示（PDP）、场发射显示（FED）、发光二极管显示（LED）等。 当前，主动发光显示中的有源矩阵有机发光二极管显示（AMOLED）与被动发光显示中的薄膜晶体管液晶显示（TFT-LCD）主导显示器件产业发展；AMOLED工艺持续改进，应用形态快速拓展，技术创新与规模效应带动成本不断下降；TFT-LCD利用工艺成熟，成本低廉，长期保持市场份额，且在新技术加持下不断提升显示性能；与此同时，MiniLED、MicroLED、激光投影显示等技术崭露头角，市场关注度高、技术进步快，多元化的显示技术共同构成了新型显示的范畴。 新型显示器件行业属于资金和技术密集型行业，围绕新型显示技术发展起来的产业具有投资规模大、技术进步快、辐射范围广、产业集聚度高等特点，目前全球参与竞争主要企业仅十余家，主要集中在中国大陆地区、韩国、中国台湾地区及日本。经过多年的追赶和在政府的一系列政策支持下，我国新型显示器件行业迅速发展和提升，改变了全球显示器件产业的格局，成为重要的一极，国际话语权也日益增强。 根据中国电子信息产业发展研究院报告，截至2020年末，中国大陆已建成6代及以上新型显示器件产线35条，新型显示器件产线总投资达到1．24万亿元，年产能达到2．22亿平方米；2020年度，中国大陆新型显示器件产业营收达到4，460亿元，同比增长20%，增速领跑全球，全球占比40%，产业规模位居全球第一。 四、 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。 五、 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。 六、 新型显示器件检测设备行业发展情况 新型显示器件制造设备主要包括显影设备、蒸镀设备、激光设备、组装设备、检测设备等。新型显示器件制造设备行业发展受下游产业的新增产线投资及因新技术、新产品不断出现所产生的产线升级投资所驱动，与显示产业的发展具有极高的联动性。根据北京市电子科技情报研究所报告，在新型显示器件产线的投资中，通常表现出产能扩产、设备先行的特征，对设备的投资占产线总投资的60%-80%。 根据CINNOResearch报告，2021年中国大陆新型显示器件产线设备投资约1，100亿元，其中AMOLED约600亿元，占比55%，MiniLED/MicroLED约271亿元，占比24%，TFT-LCD约228亿元，占比21%。TFT-LCD预计各厂商将在2022年有启动新的建厂和扩产计划，投资规模小幅增加；AMOLED随着高世代技术成熟，预计设备投资规模将在2024年到达新高约866亿元；MiniLED/MicroLED凭借高对比度、高亮度、高动态范围、寿命长等性能，逐渐成为行业追捧的前沿科技，预估到2025年设备投资将达270亿元。 检测贯穿AMOLED、TFT-LCD等新型显示器件生产过程的Array（阵列）-Cell（成盒）-Module（模组）三大制程中，检测设备主要包括Array制程光学检测设备、Array制程电性及其他检测设备，Cell/Module制程光学检测设备、Cell/Module老化、触控及其他检测设备等。 根据CINNOResearch报告，2021年中国大陆新型显示器件检测设备市场规模约为59亿元，其中Cell/Module制程检测设备约为34亿元。新的建厂和扩产将带动检测设备市场在2024年达到92亿元，其中Cell/Module制程检测设备市场规模在2024年将达到46亿元。 七、 智能检测及自动化设备行业概况 智能测试及自动化设备行业主要应用于消费电子、平板显示工业、汽车电子、医疗电子及相关电子零部件产品的外观、性能、功能等多方面检测。该行业具备较强的定制化特征，融合光、机、电、算、软等多学科发展，技术含量较高。 电子产品功能多样化和设计复杂化导致产品检测种类繁多、精度要求高，检测范围囊括PCB、PCBA、芯片电路、功能性模组等诸多领域。在PCBA检测领域，ICT测试及FCT测试是广泛应用的、现代电子企业必备的生产测试工序。ICT测试的原理是通过探针接触测试点后通电，来检测成品线路板所有零件的焊接情况，可以有效检测漏装、错装、参数值偏差等问题。 FCT测试系通过模拟的成品线路板的运行环境，使其工作于各种设计状态，从而获取到各个状态的参数来验证测试目标板的功能好坏。在功能性模组检测领域，通常有显示测试、无线射频测试、音频测试、传感器测试等。显示屏测试主要用于检测LCD及OLED屏幕的亮度、颜色、对比度、均匀度等。无线射频测试主要检测无线电信号带宽、功率及频率等指标。 近年来，机器视觉技术快速发展，基于机器视觉开发的自动光学检测设备（AutomatedOpticalInspection，AOI）得到较大范围应用，如在PCB检测方面，机器通过摄像头自动扫描PCB，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出PCB上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供维修人员修整。 又如在显示屏检测领域，AOI可以自动检测显示屏的外观缺陷、颜色、坏点等情况，并通过算法判定是否通过检测。机器视觉技术具备检测速度快、准确率较高、可靠性高等优点，完全可以辅助甚至代替人工目检，实现自动检测。