解码全球半导体ATE产业,中国成色几何
在这一篇文章中,我们将着重描写国产ATE市场,探寻几家主要国内ATE厂商的实力 。
从总体背景上看,随着中国大陆及中国台湾等地半导体产业的持续快速发展,全球半导体产业区域结构正在发生巨大变化 。中国大陆半导体行业虽总体起步较晚,但是凭借着巨大的市场潜力、人力成本优势以及良好的产业政策环境,吸引了大批全球领先的半导体企业相继来华投资建厂 。与此同时,中国本土厂商也在快速崛起,整个产业呈快速增长态势 。
半导体设备制造业是集成电路的基础产业,是完成晶圆制造、封装、测试环节的基础,是实现集成电路技术进步的关键,在集成电路产业中占有极为重要的地位 。基于此,我国ATE产业也进入了蓬勃发展的阶段 。
国产ATE行业
ATE市场起步于1960s,在1990s~2000s伴随下游行业快速增长 。行业成立初期,在仙童半导体的主导下得以发展 。龙头企业泰瑞达便是成立于1960年,但行业最开始的发展并不是由这些独立的设备商引导,而是由半导体企业主导的 。ATE最开始就是由仙童半导体、德州仪器等企业生产用于内部使用,在70年代末之前,仙童半导体掌握着全球范围70%的ATE市场 。
半导体测试设备销售额 来源:Wind,广发证券发展研究中心
随着测试产品逐步成熟,下游需求增长放缓,市场竞争开始加剧,测试设备成本被压缩,主要的成本向前道(主要是光刻、刻蚀、薄膜沉积设备、过成功工艺控制等)倾斜,同时测试设备市场份额逐步向头部集中 。目前全球半导体测试设备市场已经非常成熟,测试设备占半导体设备销售额稳定在8%~9%,在测试设备端,由于技术难度大,测试设备技术跟随新技术的发展,美日具有先发制定标准优势,因此全球测试设备市场基本被爱德万(Advantest)和泰瑞达(Teradyne)两家垄断,紧随其后的有科休、美国国家仪器、台湾致茂科技等企业 。
以2018年数据为例,当年,Advantest以近50%市占率位居第一,并在Memory IC测试设备领域占据绝对市场份额;Teradyne以近40%市占率位居全球第二,紧随其后,分别在SoC、存储测试测试设备领域占据绝对市场份额 。
不过随着国产半导体产业的不断发展,国内测试设备产业正在不断崛起 。我国ATE的发展从1983年国家"六五科技攻关"项目正式起动国产ATE测试系统研制开始,该项目于1988年通过电子部组织的国家鉴定,并获电子部一等奖 。
国内ATE市场需求主要来自国内封装和测试厂,主要是受益于国内封测产业近年来的快速扩张 。如长电科技、华天科技、通富微电等3家国内封测规模最大的企业,2013-2020年合计收入规模从93.2亿元扩张至429.0亿元 。
这一时期,持续快速扩张的国内封测巨头是国内ATE厂商最重要的客户,占据其设备销售收入份额的绝大部分 。而随着当下国内半导体产业全面国产化趋势,产业链前端的制造、设计环节,对国内ATE需求将得到显著提升,丰富的产业链客户有助于国内ATE需求的稳健攀升 。
设计厂商主要负责芯片的设计环节,他们会直接对测试设备产生需求,也会间接推动自己的代工厂购买同一家企业的测试设备从而产生需求 。随着国内研发能力的不断增强,不少国内芯片设计企业开始占据领先地位,数据显示,目前中国芯片企业已经超过2000家,与五年前相比增长了近一倍 。随着5G、AI等新一轮科技逐渐走向产业化,国内芯片行业将会迎来良好发展,从而给国内测试设备市场带来需求 。
我国集成电路产业正在不断发展,装备制造业技术水平正在不断提高,国产集成电路专用设备已成为各大集成电路厂商的重要选择 。
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