半导体存储器件测试设备行业发展趋势

半导体存储器件测试设备行业发展趋势 一、 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。 二、 检测设备行业面临的挑战 （一）检测设备行业产业创新能力有待提高 随着我国新型显示器件产线不断建设以及技术更新，国产面板检测设备在Cell/Module制程中应用已较为广泛，但在Array制程中检测设备国产化率仍然较低。国半导体测试设备在中低端领域已实现突破并占有一定的市场，但是在高端检测设备领域发力不足，与国际先进设备有较大差距。产业有待进一步提高创新能力和发展质量，加快科技创新成果向现实生产力转化。 （二）检测设备行业专业技术人才仍然稀缺 新型显示器件检测设备及半导体测试设备行业是知识和技术密集型的新兴战略产业，涉及精密光学、机械设计、电气设计、计算机、集成控制与信息处理等多个技术领域，并且要求对下游器件的制造流程、生产工艺以及技术发展和变迁趋势有深刻理解。近年来，我国对半导体全产业链的发展和相关人才培养的重视程度不断提升，政策支持力度不断加大，但相关的研发人才、管理人才培养周期较长、难度较大，高端人才仍存在一定缺口。 （三）检测设备行业行业资金实力需求较高 为保持技术的先进性、工艺的领先性和产品的市场竞争力，新型显示器件检测设备及半导体测试设备行业内企业需进行持续的研发投入，资金需求量较大。特别是新型显示器件及半导体器件产品类别众多，性能参数不尽相同，工艺节点演进较快，下游客户对检测设备的技术和性能要求不断提升，资金实力制约了部分检测设备厂商的规模化发展。 三、 智能检测及自动化行业发展趋势 随着经济快速发展和居民消费升级，电子产品更新换代速度加快，并使智能化、便携化、小型化、复杂化、集成化成为电子产品的普遍发展趋势，也促使电子产品生产厂商增加了对中高端电子产品测试设备的市场需求。 与此同时，随着自动化控制技术、精密测量技术、仿真技术、传动技术快速兴起，电子产品测试设备向自动化、智能化、精密化、柔性化、多功能化方向升级的趋势愈加明显。以自动化、智能化为主导的中高端电子产品测试设备在逐步打开市场空间，自动化测试设备融入电子产品生产线将成为市场主流。 检测设备是制造目动化的关键步骤，2019年我国国内资检测机构收入规模增长率稳中有升，增长达到15．1%，有图形晶圆光学检查设备占比达32%，以下是检测设备行业发展现状分析。 我国检测设备行业蓬勃发展，市场规模不断扩大。根据检测设备行业分析数据，截至2019年末，我国检测设备机构为36327家，较2018年末增长9．3%;2017年至2019年，检测行业对外出具的报告数量分别为3．11亿份、3．29亿份、3．76亿份，逐年增长，同时收入持续实现两位数高增长。预计2020年检验检测行业收入将达3000亿元，对外出具检测服务报告数量达4．4亿份，仍将保持强劲增长趋势。 检测设备行业发展现状指出，汽车检测维修设备必须不断进行技术升级，以应对更多、更快推出的新车型，满足汽车维修保养市场的新需求。汽车检测维修设备集通讯技术、电子技术和计算机技术等高科技应用于一体，科技含量较高，对行业内企业的创新能力、研发能力和市场推广能力都有着较高的要求。 ATE（自动化检测设备）主要用于半导体制程的后道工艺，是进行电参数性能测试的专用设备，其中SOC测试系统与存储器测试系统是ATE最主要的两大领域。根据《2020-2025年中国自动检测设备行业市场深度研究及发展前景投资可行性分析报告》数据统计，2019年SoC测试设备市场规模24亿美元，占比达72%，存储器测试系统6．5亿美元，占比达19%。 环境监测仪器的纵向产业链上还有重要一环，环境治理，对某区域包括水、土壤、空气各方面进行环境监测后，若指标不达标，该如何进行环境治理，如何针对各项数据进行有效治理，或者根据治理所需监测的指标再去调整环境监测仪器的研发设计都是目前环境监测仪器行业的重要问题。 目前，我国检测分析仪器行业正处于快速发展阶段。2019年检测分析仪器行业收入规模达2505．96亿元，2017年至2019年检测分析仪器行业市场规模同比均保持两位数增长。检测设备行业发展现状指出，产业链主要分为上游硬件、软件、检测试剂，中游监测仪器/系统，下游仪器维护、设备运营。上游产业基本由外资企业占领，中端市场主要由上市企业如雪迪龙、先河环保、中环装备、聚光科技、天瑞仪器等占据，下游主要为第三方环境服务企业。 电器检测设备是指用于电器以及电子元器件的检测中的装置。电器检测仪器包括超声波物位仪表、高级过程仪表校准器、电阻测试仪、手持红外测温仪、回路阻抗测试仪、微电阻计、数字高压仪、电池测试仪、智能数显仪、频率谐波分析仪、电缆故障定位仪、电力分析记录仪、继电保护测试仪、电参数综合测量仪、表面电阻测试仪、手腕带测试仪以及激光检测仪等等。电器检测仪器用于电器的安装、使用和测试之中，可以提高机械仪表的工作效率，并且提高其工作环境的安全性。 随着时代的发展，各种高科技产品的不断更新换代，为了防止不合格的生产产品发行到市场。检测设备的使用就很有必要了，它能有效减少不符合国家标准的产品流入市场。 截至2018年6月，中国国际出口带宽为8，826，302Mbps，半年检测设备增长率为20．6%。截至2018年6月，我国网民规模为8．02亿，上半年新增网民2968万人，较2017年末增加3．8%，互联网普及率达57．7%。我国手机网民规模达7．88亿，网民通过手机接入互联网的比例高达98．3%。我国互联网基础设施建设不断优化升级，提速降费政策稳步实施推动移动互联网接入流量显著增长，网络信息服务朝着扩大网络覆盖范围、提升速度、降低费用的方向发展。 截至2018年6月底，互联网宽带接入端口数量达8．32亿个，同比增长12．6%，比2017年末净增5312万个。基础电信企业继续加快光进铜退进程，光纤接入（FTTH/0）端口达到7．18亿个，比2017年末净增6055万个，占比提高到86．3%;xDSL端口总数下降至1918万个，占比降至2．3%。移动通信基站达624万个，其中3G/4G基站总数达到467万个，占比达74．9%。 截至2018年8月末，基础电信企业发展的IPTV用户总数达1．47亿户，1-8月净增2509万户。移动互联网用户总数保持在13．7亿户，同比增长12．2%。其中，手机上网的用户数达12．5亿户，对移动电话用户的渗透率为81．3%。 检测设备有很多种类，工厂常用的检测设备有很多，包括测量设备卡尺、天平、打点机等，另外还有质量检测分析仪器，检测设备、包装检测设备等也是常见的检测设备。在包装环节中比较常见的有包装材料检测仪、金属检测设备、非金属检测设备以及无损检测设备等。 四、 国产化趋势 整体半导体设备领域存在较高的技术、资金及产业协同等壁垒。与国外企业相比，本土企业进入该领域时间较晚，整体实力和规模与国外竞争对手存在较大差距。然而，经过多年来的不懈追赶，本土企业技术水平迅速提高，检测和量测设备从无到有，中科飞测等国产企业带动量检测设备国产化持续突破，目前在28nm已实现突破并向2Xnm以下节点推进。 在政策和需求的推动下，我国检测设备产业发展迅速，但目前在高端产品领域，国产产品和进口产品还存在一定的差距。国内检验设备相对国外仍处中低端，价格相对低廉，利润较低，限制企业快速发展及开发高端产品，主要是因为国内企业的技术积累相比国外发达国家较为薄弱，这仍需国内企业自身努力及国家政策扶持，促使我国检测设备研发企业技术积累不断雄厚，开发更多具国际竞争力的产品。 虽然我国检测设备行业技术落后，但行业规模已经较大，拥有实验室离心机、天平、热分析仪器、动力测试仪器、真空仪器与装置、电泳仪、铸造测试仪器、应变测量仪、环境试验设备、土工测试仪器、声学仪器、陶瓷检测仪器等多样化的产品，其中一部分产品已达到或接近世界先进水平，质量稳定，少部分高端仪器达到国际先进水平，具有自主知识产权，先后进入欧洲、美洲、非洲、东南亚市场，取得了可喜的成绩。 我国检测设备产业正快速成长，处于进口替代的阶段。随着机械、电子、信息等基础产业的进步，国产检测设备的性能参数等指标与国外产品的差距逐渐缩小，整体技术水平逐渐提高，未来随着整个行业的进一步发展，我国检测设备的市场份额将稳步增长。 国产检测设备与国外相比差距主要体现在两个方面：主要技术指标如设备稳定性、精密度和准确度不足，加大了设备使用的难度，也降低了检测结果的可靠性;在自动化、智能化和成套性方面也与国际同类产品存在显著的差距。 国外先进设备采用了新材料、新技术，实现了高灵敏度、高适应性、高可靠性，并不断地向嵌入式、微型化和网络化方向发展，而国产设备的技术含量不高，发展受困于中低端，核心设备严重地依赖进口。检测设备具有技术密集型特征，想要突破行业发展瓶颈，科技创新是必经之路，目前我国检测设备的自主创新机制存在一些问题，如：研发投入低，高精尖人才供应不足，高校相关专业招生不足、培养体系不完善，同时行业薪酬与信息行业相比差距大，毕业生入行率低。 随着改革开放，国外检测设备企业进入国内市场，且纷纷在中国独资或合资设厂，以本地化的生产来降低成本和贴近用户，提高竞争力;民营企业的大量涌现，从初期的注重数量和成本，逐渐转向对质量和品牌的关注;原有的国企或国企改制的企业以其较好的基础和传统的质量理念，并融人了体制改革的新活力，形成了检测设备行业。但这种现状正在被国外大公司对国内企业的兼并，部分民营企业的做大、做强，部分强势企业的良性发展而逐渐改变，整合和重组是大势所趋。 五、 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CINNOResear