一、半導體檢測設備概述
測試設備按照應用產線的不同可以分為晶圓測試(中測)和終端測試(終測),晶圓測試是在晶圓制造廠出廠前做的整個晶圓狀態下的測試,終端測試則是封測廠將芯片完成封裝之后對單個芯片成品性能的完整測試。按照測試對象的不同,測試機可以分為數字測試機、模擬測試機、數模混合測試機、存儲器測試機等等。測試機還要配合連接的設備使用,在晶圓測試部分使用的是探針臺,在終端測試使用的是分選機。
測試設備分類示意圖
從全球半導體市場規模來看,據統計,2020年全球半導體測試設備市場規模為60.1億美元,同比上漲19.72%,約占半導體設備總額8.5%。預計2021年和2022年市場規模將分別約為75.8億美元、80.3億美元。
2019-2022年全球半導體測試設備市場規模及增速
二、探針臺綜述
探針臺:晶圓輸送與定位任務的承擔者,檢測半導體芯片電、光參數的關鍵設備。CP測試環節中,探針臺首先將晶圓移動至晶圓相機下,確定晶圓的坐標位置;再將探針相機移動至探針卡下,確定探針卡的坐標位置,當確定二者位置后,即通過載片臺將晶圓移動至探針卡下實現對針。其按不同功能可以分為高溫探針臺、低溫探針臺、RF探針臺、LCD探針臺等,當晶圓依次與探針接觸完成測試后,探針臺記錄參數特性不符合要求的芯片,并在進入后序工序前予以剔除,以保障質量與可靠性,降低器件的制造成本。
半導體測試對比分析
從全球半導體測試設備市場結構,分設備類型來看,據統計,測試機約占總體的65%(數字、存儲器、模擬分別占50%、10%、5%),探針臺占15%,分選機占15%。
全球半導體測試設備市場結構(單位:%)
三、探針臺設備市場發展現狀
從全球探針臺市場規模來看,據統計,2020年全球探針臺市場規模為43億元,同比下降6.93%,相比2019年降幅收窄11.5個點。由于半導體設備需求與半導體芯片出貨量息息相關,在5G、物聯網等因素的催化下,半導體芯片出貨量維持較高規模,半導體設備市場規模將穩步提升。預計2021年和2022年市場規模將達到51.6億元、59.3億元。
2018-2022年全球探針臺市場規模及增速
從中國市場規模來看,我國探針臺市場走向與全球基本保持一致。據統計,2020年中國探針臺市場規模為9.1億元,同比下降11.62%。預計2021年及2022年市場規模將分別達到12.6億元、15.7億元。
2018-2022年中國探針臺市場規模及增速
四、探針臺市場競爭格局
全球探針臺市場競爭格局呈現高集中度的雙寡頭壟斷態勢。2019年,東京精密、東京電子兩家公司占據全球73%的市場,其余容量主要由中國臺灣地區以及大陸的企業占據,如惠特科技、旺矽科技、深圳矽電等。本土化方面,我國探針臺國產化率較低,近年來雖在技術層面持續進行創新與追趕,但在市占率、技術等方面仍與國際巨頭有顯著差距。目前國內最大的探針臺企業為深圳矽電,2019年全球市場份額為3%,在大陸市場的基礎上正在逐步開拓臺灣地區市場;另外,已具備測試機與分選機的長川科技處于探針臺的研發階段,并已取得實質性突破。
全球探針臺市場競爭格局(單位:%)