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不同於市場的觀點
「半導體檢測設備」中的「檢測」是一個廣義的感念。都稱之為「檢測」的設備又可以進一步具體分為：狹義的檢測（主要是 Defect Inspection & review）、測量（Metrology）以及測試（Test）。除去這三種工藝製程相關的「檢測」設備外，在設計驗證階段還有第三方檢測公司，主要做晶片的失效分析。
四種設備都會含有「檢測」或者「測試」的字眼，對產業不了解的情況下可能會有所混淆。本系列報告將逐個拆解研究。
「檢」：狹義檢測（主要是 Defect Inspection）。
「量」：測量（Metrology），也叫量測。測量=量測。 「試」：測試（test）。
下表綜述了半導體行業廣義檢測設備的分布情況。用不同顏色標註了狹義檢測、量測和測試的工藝應用場合。我們未來的系列報告中將會一一展開。
在半導體的實際製程中，大家一般是根據晶圓生產、晶圓製造、晶圓封測這樣的環節來研究，我們之所以把設備按照功能或者目的來分，是因為設備廠家是按照目的來深耕各自領域的。
另外，檢測設備在其他一些行業中或在不同的語境下還存在著其他的分類方法： 比如尺寸檢測，性能檢測，邏輯檢測，外觀檢測等等。本篇作為系列報告第二篇， 將著重梳理半導體測試設備（測試機、探針臺、分選機等）市場格局、重點企業等。
1.測試貫穿半導體生產製造多個環節
測試設備廣泛應用於集成電路生產製造流程，對於良率和品質控制至關重要，是必不可少的環節：1）集成電路的設計流程需要晶片驗證，即對晶圓樣品和集成電路封裝樣品進行有效性驗證；2）在生產製造環節中可能由於設計不完善、製造工藝偏差、晶圓質量、環境汙染等因素，造成集成電路功能失效、性能降低等缺陷，因此分別需要完成晶圓檢測（CP, Circuit Probing）和成品測試（FT, Final Test），通過分析測試數據，能夠確定具體失效原因，並改進設計及生產、封測工藝，以提高良率及產品質量。
因此半導體測試部分主要涉及兩種測試（CP 測試、FT 測試等）、三種設備（探針臺、測試機、分選機等）。
CP 測試：Circuit Probing，晶圓測試，晶片在 wafer 的階段、封裝之前，通過探針卡扎到晶片管腳上對晶片進行性能及功能測試，把壞的 die 挑出來、減少封裝和測試的成本。CP 測試主要用到的設備是測試機和探針臺等。
FT 測試：Final Test，成品測試，指的是晶片在封裝完成以後進行的最終測試， 只有通過測試的晶片才會被出貨。FT 測試設計到的設備包括測試機、分選機等。
也即 CP 測試是對整片 wafer 上的每個 die 測試，而 FT 測試是對封裝好的 chip 測試，CP 測試通過之後才會去封裝，封裝好後的 chip 進行 FT 測試。
通常整個過程涉及多個測試項，有些測試項在CP 測試時進行過，在 FT 測試時就不用再次進行測試了，節省了 FT 測試時間；但也有部分測試項必須在 FT 測試時才會進行，不同的設計公司會有不同的要求。在 CP 測試階段，儘可能選擇那些對良率影響較大的測試項目，一些測試難度大，成本高但 fail 率不高的測試項目，可以放到FT 階段再測試。
各個環節測試晶片的各項功能指標均須完成兩個步驟：一是將晶片的引腳與測試機的功能模塊連接起來，二是通過測試機對晶片施加輸入信號，並檢測輸出信號，並檢測輸出信號，判斷晶片功能和性能是否達到設計要求。
測試主要涉及到的設備包括測試機、探針臺和分選機：測試機用於檢測晶片功能和性能，尤其是客戶對於集成電路測試在測試功能模塊、測試精度、響應速度、應用程式定製化、平臺可延展性以及測試數據的存儲、採集和分析等方面提出愈來愈高的要求；探針臺與分選機則是實現被測晶圓/晶片與測試機功能模塊的連接。
在晶片設計驗證階段需要用到測試機、分選機和探針臺，晶圓製造階段的晶圓檢測環節需要用到測試機和探針臺，封裝測試階段的成品測試環節需要用到測試機和分選機:
（1） 設計驗證環節：設計驗證指晶片設計公司分別使用測試機和探針臺、測試機和分選機對晶圓樣品檢測和集成電路封裝樣品的成品測試，驗證樣品功能和性能的有效性。
（2） 晶圓檢測環節：晶圓檢測是指在晶圓製造完成後進行封裝前，通過探針臺和測試機配合使用，對晶圓上的晶片進行功能和電參數性能測試，其測試過程為：探針臺將晶圓逐片自動傳送至測試位置，晶片的 Pad 點通過探針、專用連接線與測試機
的功能模塊進行連接，測試機對晶片施加輸入信號、採集輸出信號，判斷晶片在不同工作條件下功能和性能的有效性。測試結果通過通信接口傳送給探針臺，探針臺據此對晶片進行打點標記，形成晶圓的 Map 圖。
（3） 成品測試環節：成品測試是指晶片完成封裝後，通過分選機和測試機配合使用，對集成電路進行功能和電參數性能測試，保證出廠的每顆集成電路的功能和性能指標能夠達到設計規範要求。其測試過程為：分選機將被檢測集成電路逐個自動傳送至測試工位，被檢測集成電路的引腳通過測試工位上的金手指、專用連接線與測試機的功能模塊進行連接，測試機對集成電路施加輸入信號、採集輸出信號，判斷集成電路在不同工作條件下功能和性能的有效性。測試結果通過通信接口傳送給分選機，分選機據此對被測試集成電路進行標記、分選、收料或編帶。
2. 預計 2020 年我國半導體測試設備市場需求約 11.6 億美元
2018 年全球半導體設備銷售創下歷史新高，根據今年 4 月國際半導體產業協會（SEMI）發布的報告信息，2018 年全球半導體製造設備銷售總金額達 645 億美元， 較 2017 年 566.2 億美元同比增長 14。同時中國大陸首度躍升為第二大設備市場， 同比增長 59%達到 131.1 億美元。
2020 年，SEMI 預測全球半導體設備市場有望在 memory 支出和中國大陸新的項目推動下恢復增長，增幅 11.6達到 588 億美元，其中中國大陸市場將增長 24達到145 億美元，超越韓國成為全球最大的半導體設備市場。
半導體測試設備在半導體裝備中佔比為 8%，僅次於晶圓製造裝備，國內半導體自給率和需求都逐步遞增，未來市場逐步遞增。
根據 SEMI 預測 2020 年全球半導體設備投資額為 588 億美元，及各項佔比情況， 我們預計 2020 年全球半導體測試設備市場規模約為 47 億美元、其中測試機、分選機、探針臺市場空間分別約為 29.7、8.18、7.15 億美元。
隨著技術水平的提高和國內大力新建及擴建產能，國內半導體設備投資將穩步增加，預計 2020 年將達到 145 億美元，相應檢測設備亦將隨之增長，預計 2020 年將達到 11.6 億美元。
結合 SEMI2018 年數據，假設各種設備的佔比較為穩定，因此進一步測算，2019 年測試機、分選機、探針臺規模分別為 5.9、1.63、1.42 億美元，2020 年分別為7.32、2.02、1.76 億美元。
3. 半導體檢測設備領域國外企業仍優勢顯著
半導體測試設備行業集中度較高， 美國泰瑞達（ Teradyne ）、日本愛德萬Advantest）佔據全球主要主要市場，2017 年二者市佔率合計達到 87，其他重要供應商還有東京電子、美國安捷倫（Agilent）、美國科利登（Xcerra）和美國科休（Cohu）佔據了主要市場份額，其中泰瑞達主要產品為測試機，愛德萬主要產品為測試機和分選機，科利登主要產品為測試機，東京電子產品系列較多，在測試設備方面主要產品為探針臺。
從全球半導體設備企業排名收入利潤數據可以看出，測試設備中全球排名前兩位的泰瑞達和愛德萬與第一集團的應用材料、阿斯麥、東京電子、拉姆研究等還存在較大差距，這也與設備價值量和市場空間相關，但是從毛利率方面看，二者的毛利率都維持在 50以上，明顯高於前四名企業。
從具體產品市場結構來看，均體現出非常高的頭部集中度：
1） 測試機頭部企業主要是泰瑞達和愛德萬，二者市佔率預計分別約為 50、40 ； 中高端晶片測試機幾乎被國外企業壟斷，國內華峰測控和長川科技在部分細分領域也 有所突破，北京冠中集創深耕 CIS 晶片測試機，開始向Memory 領域滲透。
2） 探針臺主要是東京電子、東京精密，二者市佔率合計超過 80；國內企業中長川科技處於研發階段，深圳矽電處於測試階段。
3） 分選機主要是愛德萬、科休&愛普生等，市佔率合計約 60； 國內企業主要有長川科技等。
4. 國內測試機分選機不斷突破，探針臺尚在測試階段
國內企業方面，從事半導體測試設備的企業主要有華峰測控、長川科技、北京冠中集創、深圳矽電等，其中華峰測控主要產品為測試機；長川科技主要產品包括測試機和分選機，探針臺處於研發階段；北京冠中集創深耕 CIS 測試機領域，目前處於驗證階段；深圳矽電主要為探針臺。
國內半導體測試機市場同樣呈現集中度較高的特點，根據賽迪顧問數據，2018 年中國集成電路測試機市場規模為 36.0 億元，其中泰瑞達和愛德萬當年在中國銷售收入分別約為 16.8 億元和 12.7 億元，分別佔中國集成電路測試機市場份額的 46.7%、35.3，合計佔比達到 82。國內公司產品以模擬及混合信號類測試系統為主，華峰測控與長川科技 2018 年測試機銷售收入分別約為 2.2 億元和 0.86 億元，分別佔中國集成電路測試機市場份額的 6.1和 2.4%。
4.1 華峰測控——國內測試機龍頭企業，計劃進入 SoC 等更大空間細分市場
華峰測控前身為華峰技術，成立於 1993 年，為航空航天工業部第一研究院下屬企業北京光華無線電廠出資設立的全民所有制企業，華峰測控是國內最早進入半導體測試設備行業的企業之一，深耕行業二十多年，目前華峰測控聚焦在模擬和混合信號測試設備領域，不僅達到國內領先水平、更是打破了國外廠商的壟斷地位，同時華峰測控產品還外銷至中國臺灣、歐洲、韓國、日本等半導體產業發達的地區，是目前為數不多的能夠進入歐美半導體市場的中國本土半導體測試設備廠商。截至目前全球累計裝機量突破 2300 臺。
目前華峰測控已成為國內前三大半導體封測廠商模擬測試領域的主力測試平臺供應商，同時還擁有上百家集成電路設計企業客戶資源、與超過三百家以上的集成電路設計企業保持業務合作關係。
華峰測控收入由 2016 年的 1.12 億元增至 2018 年 2.19 億元，複合增長率為39.77 ，2019 年前三季度為 2.01 億元，同比增長 10.83；歸母淨利潤方面，由2016 年的 4121 萬元增至 2018 年的 9073 萬元，複合增長率為 48.38 ，2019 年前三季度微增 2.2至 8137 萬元。
近年華峰測控毛利率維持在較高水平，2018 年及 2019 年前三季度更是達到了 82 以上，主要原因在於華峰測控主要產品測試機的毛利率水平較高、且較為穩定。淨利率水平同樣處於較高位置，年前三季度維持在 40.45。
4.2 長川科技——測試機分選機為主，向探針臺產品進軍
目前長川科技主要產品包括測試機、分選機及自動化生產線。長川科技生產的測試機包括大功率 測試機(CTT 系列)、模擬/數模混合測試機(CTA 系列)、數字測試機(D9000)等;分選機包括重力下滑式分選機(C1、 C3、C3Q、C37、C5、C7、C8、C9、C9Q 系列)、平移式分選機(C6、C7R 系列)等;探針臺(CP12);自動化生產線包括CM2010 系列、CM2020 系列、CM8200/CM8200A 系列。
長川科技營業收入持續增長，2016-2018 年分別實現了 1.24、1.80、2.16 億元的營業收入，2017、2018 年營收增速分別為 45.16和 20.00%。2016-2018 年長川科技歸母淨利潤分別為 4142、5025、3647 萬元。
2019 年前三季度長川科技實現收入 2.02 億元、歸母淨利潤 132 萬元，分別同比增長 17.93、下滑 95.9。根據公司最新業績預告，長川科技 2019 年度預計實現淨利潤 1057.66 萬元-1787.08 萬元，同比下滑 51-71 ，主要原因是商譽減值、研發費用提升、新大樓固定資產計提折舊等。
公司 2015 年 7 月獲得大基金入股，當時佔比為 7.5，後提高至目前的 9.85，為公司第二大股東，另外上海半導體設備材料產業投資基金持有公司 3.29股份。
4.3. 冠中集創——生產集成電路綜合測試儀
北京冠中集創科技有限公司成立於 2009 年 4 月，主要從事集成電路綜合測試儀的研製、生產製造、銷售服務等工作，產品主要應用在集成電路設計、測試和封裝工作環節中。CATT 系列極大規模集成電路綜合測試儀對國內高端封測行業提高量產， 降低成本具有促進作用。
4.4. 深圳矽電——國內規模最大探針臺生產企業
深圳矽電經過 12 年的發展已成長為國內規模最大的探針臺（點測機）生產企業， 是中國大陸最早研製，批量生產全自動探針臺、LED 點測機，專業從事研發、生產各種半導體設備的中國國家高新技術企業。主要產品有：8-12 英寸全自動探針臺，4-8 英寸多款探針臺、雙面探針臺、LED 探針臺、LED 全自動抽測探針臺、焊卡臺、全自動芯粒鏡檢機（AOI）等晶片測試相關設備及配件，在國內同行業處於領先地位。公 司擬 IPO，已接受招商證券的輔導，並於 2019 年 12 月 31 日在深圳證監局進行了輔 導備案。
公司 12 英寸全自動探針臺（PT-912A）適用於 8~12 英寸大規模集成電路晶圓的全自動測試，國內首創、自主研發的 12 英寸高精度全自動探針臺，可滿足大規模集成電路對探針臺多 PIN 及多芯的測試要求，測試高效、穩定、可靠，大幅提高生產效率。
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