隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等快速增長,半導(dǎo)體有望迎來新一輪高增長機(jī)遇,封測(cè)市場(chǎng)將跟隨受益。集成電路是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心,占整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模的80%以上,IC生產(chǎn)與測(cè)試流程可以分為IC設(shè)計(jì)、晶圓制造、晶圓測(cè)試、芯片封裝和測(cè)試等環(huán)節(jié)。#半導(dǎo)體##半導(dǎo)體封測(cè)#
關(guān)注樂晴,洞悉產(chǎn)業(yè)格局!芯片封裝一般是將生產(chǎn)加工后的晶圓進(jìn)行減薄、切割、焊線、塑封、切筋成型,使集成電路與外部器件實(shí)現(xiàn)電氣連接、信號(hào)連接的同時(shí),對(duì)集成電路提供物理、化學(xué)保護(hù)。測(cè)試即運(yùn)用各種方法檢測(cè)出存在物理缺陷的不合格產(chǎn)品。測(cè)試主要分為封裝前的晶圓測(cè)試和封裝完成后的芯片成品測(cè)試。晶圓測(cè)試主要是對(duì)晶片上的每個(gè)晶粒進(jìn)行針測(cè),測(cè)試其電氣特性。芯片成品測(cè)試主要檢驗(yàn)的是產(chǎn)品電性等功能,目的是在于將有結(jié)構(gòu)缺陷以及功能、性能不符合要求的芯片篩選出來。在整個(gè)價(jià)值鏈中,芯片公司需要主導(dǎo)的環(huán)節(jié)主要是芯片設(shè)計(jì)和測(cè)試,其余的環(huán)節(jié)都可以由相應(yīng)的合作伙伴來主導(dǎo)或者完成。封測(cè)即集成電路的封裝、測(cè)試環(huán)節(jié),是加工后的晶圓到芯片的橋梁。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,封測(cè)位于IC 設(shè)計(jì)與IC 制造之后,最終IC 產(chǎn)品之前,屬于半導(dǎo)體制造后道工序。封裝測(cè)試在產(chǎn)業(yè)鏈中的位置:

資料來源:立昴微從全球外包封測(cè)市場(chǎng)格局來看,本土廠商在封測(cè)領(lǐng)域擁有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,并在先進(jìn)封裝市場(chǎng)同樣布局領(lǐng)先。根據(jù)芯思想研究院數(shù)據(jù),2022年全球前十大委外封測(cè)廠商中有四家來自中國大陸(長電科技、通富微電、華天科技、智路封測(cè)),合計(jì)市場(chǎng)占有率達(dá)24.55%,相比2021年的23.53%提升了1.02pct。國內(nèi)頭部廠商在保持現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)地位的基礎(chǔ)上,不斷提升市場(chǎng)占有率。#7月財(cái)經(jīng)新勢(shì)力#

半導(dǎo)體封測(cè)設(shè)備
先進(jìn)封裝設(shè)備業(yè)務(wù)將充分受益于先進(jìn)封裝行業(yè)整體的成長以及本土封測(cè)廠的設(shè)備需求,有望依托國內(nèi)廠商的進(jìn)口替代需求,實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù),2022年,全球晶圓制造設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)988.8億美元,同比增長12.35%,測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)81.7億美元,同比增長4.88%,封裝設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)72.9億美元,同比增長4.29%,三者在全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)的占比分別為86.48%、7.15%和6.38%。半導(dǎo)體封測(cè)共有7大環(huán)節(jié):晶片切割、固晶、焊線、模塑、切筋成型、電鍍和測(cè)試,各環(huán)節(jié)所涉及設(shè)備主要有劃片機(jī)、固晶機(jī)、焊線機(jī)、模塑機(jī)、切筋成型設(shè)備、電鍍?cè)O(shè)備、測(cè)試機(jī)、分選機(jī)和探針臺(tái)等等。半導(dǎo)體后道測(cè)試設(shè)備主要包括測(cè)試機(jī)、分選機(jī)和探針臺(tái)三大類,需在不同測(cè)試階段相互配合使用。

資料來源:華峰測(cè)控
探針臺(tái)
探針臺(tái)&分選機(jī)主要用于被測(cè)晶圓/芯片與測(cè)試機(jī)功能模塊的連接,其中探針臺(tái)主要用于晶圓制造&設(shè)計(jì)驗(yàn)證。探針臺(tái)將晶圓逐片自動(dòng)傳送至測(cè)試位置,芯片的端點(diǎn)通過探針、專用連接線與測(cè)試機(jī)的功能模塊進(jìn)行連接,測(cè)試機(jī)對(duì)芯片施加輸入信號(hào)并采集輸出信號(hào),判斷芯片功能和性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。探針臺(tái)的核心在于真空腔體和XYZ工作臺(tái)控制系統(tǒng),工作過程中通過PC和控制器調(diào)整工作臺(tái)位置和探針位置,使得探針對(duì)準(zhǔn)每個(gè)芯片(Die)的Pad,完成電性能的測(cè)試。探針臺(tái)示意圖:

探針臺(tái)與分選機(jī)在技術(shù)上有一定的共通性,但技術(shù)難度更大,需綜合運(yùn)用高精度運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、連續(xù)精密步進(jìn)技術(shù)、智能微觀對(duì)準(zhǔn)技術(shù)、電性接觸控制技術(shù),以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體芯片測(cè)試的自動(dòng)化、規(guī)?;a(chǎn)。探針臺(tái)市場(chǎng)由東京精密&東京電子主導(dǎo),合計(jì)占比約為73%,國產(chǎn)替代步伐有待加速。其次是中國臺(tái)灣地區(qū)的旺矽科技和惠特科技共占14%的份額,中國大陸地區(qū)的矽電科技僅占3%的市場(chǎng)份額。中國大陸地區(qū)設(shè)備在大陸的市場(chǎng)份額不超過20%。在本土企業(yè)中,深圳矽電進(jìn)步較快,在國內(nèi)的市場(chǎng)份額達(dá)到13%,長川科技、中電45所、西700廠等也在積極布局新一代產(chǎn)品研發(fā),有望陸續(xù)取得產(chǎn)業(yè)化突破。

分選機(jī)
分選機(jī)則用于封裝測(cè)試&設(shè)計(jì)驗(yàn)證。在芯片封裝完成后,通過測(cè)試機(jī)和分選機(jī)的配合使用,對(duì)電路成品進(jìn)行功能及穩(wěn)定性測(cè)試,挑選出合格成品,并根據(jù)器件性能進(jìn)行分選、記錄和統(tǒng)計(jì),保證出廠的電路成品的功能和性能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)規(guī)范,實(shí)現(xiàn)對(duì)電路生產(chǎn)的控制管理。在分選機(jī)領(lǐng)域,愛德萬、科休在全球分選機(jī)領(lǐng)域保持優(yōu)勢(shì)地位,兩家廠商合計(jì)占比超過85%,市場(chǎng)集中度仍然較高。國內(nèi)測(cè)試設(shè)備廠商在細(xì)分領(lǐng)域有所突破,但全球市場(chǎng)占比有限,后續(xù)空間依然較大。國內(nèi)代表廠商包括長川科技、金海通、深科達(dá)等。分選機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈下游包括封裝測(cè)試企業(yè)、芯片設(shè)計(jì)公司、IDM企業(yè)(半導(dǎo)體設(shè)計(jì)制造一體化廠商)等。龍頭廠商客戶涵蓋長電科技、通富微電、環(huán)旭電子、聯(lián)合科技、華天科技等封測(cè)企業(yè),博通、瑞薩科技等IDM企業(yè),興唐通信、瀾起科技、艾為電子等芯片設(shè)計(jì)公司。

測(cè)試機(jī)
測(cè)試機(jī)應(yīng)用最為廣泛,用于采集、存儲(chǔ)和分析數(shù)據(jù),貫穿半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、生產(chǎn)全流程,是制造芯片或器件的關(guān)鍵設(shè)備。測(cè)試時(shí),測(cè)試機(jī)對(duì)待測(cè)芯片施加輸入信號(hào),得到輸出信號(hào)與預(yù)期值進(jìn)行比較,判斷芯片的電性性能和產(chǎn)品功能的有效性。在CP(晶圓測(cè)試)、FT(芯片成品測(cè)試)檢測(cè)環(huán)節(jié)內(nèi),測(cè)試機(jī)會(huì)分別將結(jié)果傳輸給探針臺(tái)和分選機(jī)。IC 測(cè)試通過對(duì)實(shí)際輸出和預(yù)期輸出比較,確定或評(píng)估IC 元器件的功能和性能,是驗(yàn)證設(shè)計(jì)、監(jiān)控生產(chǎn)、保證質(zhì)量、分析失效以及指導(dǎo)應(yīng)用的重要手段。根據(jù)測(cè)試對(duì)象的不同,測(cè)試機(jī)又細(xì)分為SoC、存儲(chǔ)、模擬和RF等類別,其中數(shù)字測(cè)試機(jī)主要包含SoC和存儲(chǔ)測(cè)試機(jī)兩大類,相較模擬測(cè)試機(jī)而言,技術(shù)難度較大。據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì),現(xiàn)階段全球后道測(cè)試設(shè)備領(lǐng)域愛德萬(Advantest)、泰瑞達(dá)(Teradyne)、科休(Cohu)三巨頭仍占據(jù)主流,合計(jì)占比超90%。從現(xiàn)階段來看,海外巨頭仍然占據(jù)全球后道測(cè)試設(shè)備絕大部分份額,國內(nèi)格局較為分散,且國內(nèi)廠商已取得一定的突破,因此國產(chǎn)設(shè)備廠商替代空間依然巨大。
關(guān)注樂晴,洞悉產(chǎn)業(yè)格局!