信号发生器行业投资价值分析及发展前景预测

信号发生器行业投资价值分析及发展前景预测 一、 检测和量测技术背景 在检测环节，光学检测技术可进一步分为无图形晶圆激光扫描检测技术、图形晶圆成像检测技术和光刻掩膜板成像检测技术。 在量测环节，光学检测技术基于光的波动性和相干性实现测量远小于波长的光学尺度，集成电路制造和先进封装环节中的量测主要包括三维形貌量测、薄膜膜厚量测、套刻精度量测、关键尺寸量测等。 二、 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。 三、 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。 四、 量测设备技术结构 量检测设备分为光学和电子束技术路线，其中光学占主流。2020年全球半导体检测和量测设备市场中，光学、电子束占比分别为75．2%、18．7%。由于下游厂商对量产高速的需求，光学检测技术设备仍然占据了主要的市场份额。 五、 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。 六、 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。 七、 发展趋势 随着集成电路器件物理尺度的缩小同时逐渐向三维结构发展，需要检测的缺陷尺度和测量的物理尺度也在不断缩小的同时三维空间的检测业在持续渗透。 为满足检测和量测技术向高速度、高灵敏度、高准确度、高重复性、高性价比的发展趋势和要求，行业内进行了许多技术改进，例如增强照明的光强、光谱范围延展至DUV波段、提高光学系统的数值孔径、增加照明和采集的光学模式、扩大光学算法和光学仿真在检测和量测领域的应用等，未来随着集成电路制造技术的不断提升，相应的检测和量测技术水平也将持续提高。