机械行业：全产业链视角看半导体检测设备-200420_32页__2mb

高端装备制造与新材料研究中心总结

核心内容

本报告聚焦于半导体检测设备行业，分析其市场规模、技术门槛、竞争格局及国产替代潜力。重点推荐精测电子，并建议关注华峰测控和长川科技。报告指出，半导体检测设备是芯片良率控制的关键环节，全球市场规模超800亿元，呈现寡头垄断格局，但中国半导体检测设备市场存在显著的进口替代需求。

主要观点

• 检测设备是芯片制造的核心环节：检测设备分为前道量测设备和后道测试设备，分别用于晶圆制造和芯片测试。前道设备用于检查工艺参数和缺陷，后道设备用于测试芯片性能，两者均对良率和成本有重要影响。
• 全球市场格局高度集中：前道量测设备市场由科磊、应用材料、日立等主导，占据约76%的市场份额；后道测试设备市场由爱德万、泰瑞达等主导，占据约80%的市场份额。
• 国产替代空间巨大：中国大陆半导体检测设备+服务年需求超过200亿元，进口替代需求强烈。精测电子是国内唯一布局前道量测和后道测试设备的公司，已进入长江存储采购体系，具备成为国产龙头的潜力。
• 行业处于第9轮上行周期：受5G及物联网技术推动，全球半导体设备行业进入新一轮增长周期，尽管短期受疫情影响，但长期趋势向好。
• 技术门槛高，国产企业迎头赶上：国产企业通过自主研发和外延并购逐步缩小与国际巨头的差距，尤其在模拟芯片测试领域已取得一定市场份额。

关键信息

• 市场数据：

  • 全球半导体检测设备市场规模超800亿元。
  • 中国大陆半导体检测设备年需求超过200亿元。
  • 科磊、爱德万、泰瑞达在中国区合计收入达150亿元。

• 主要企业表现：

  • 精测电子：布局最完整，已获长江存储订单，具备进入中芯国际采购体系潜力。
  • 华峰测控：在测试机和分选机领域取得进展，客户包括中芯国际、长电科技等。
  • 长川科技：主要产品为测试机和分选机，客户覆盖多家国内晶圆厂和封测厂。

• 未来趋势：

  • 长江存储和中芯国际是推动国产检测设备需求的关键企业。
  • 2020年中芯国际预计采购半导体检测设备30亿元，长江存储预计采购44亿元。
  • 未来5-10年，国内有望诞生一家40亿元收入规模的半导体检测设备龙头。

投资建议

• 重点推荐：精测电子，预计未来三年半导体业务收入复合增长80%以上。
• 建议关注：华峰测控、长川科技，它们在模拟芯片测试领域已占据较高份额，具备一定的市场竞争力。

风险提示

• 半导体设备国产化进度低于预期。
• 新冠疫情对下游需求影响超预期。

驱动因素与关键假设

• 驱动因素：5G及物联网技术发展、先进制程升级、下游资本开支增长。
• 关键假设：
  • 未来5-10年，国内将诞生一家40亿元收入规模的半导体检测设备龙头。
  • 国产设备技术持续突破，并获得下游客户的认可。

主要预测

• 精测电子具备成为国产半导体检测设备龙头的潜力。
• 未来三年，精测电子半导体业务收入有望维持80%以上复合增长。

催化剂

• 国产设备供应商进入长江存储和中芯国际采购体系。
• 行业新产品开拓顺利。

国产替代前景

• 国产设备在测试机、分选机等后道测试设备领域已取得进展。
• 精测电子在前道量测设备领域亦有布局，技术积累深厚，且通过并购增强实力。

技术发展与行业需求

• 先进制程升级：推动检测设备技术快速迭代，对精度、速度、并测能力等提出更高要求。
• 良率与缺陷密度关系：良率与单位面积平均缺陷密度呈反比，先进制程提升检测难度。
• 检测设备技术指标：精度、速度、并测能力、自动化程度、平台延展性、数据存储与分析能力是衡量设备先进性的关键指标。

国内企业对比

图表目录

• 图表1：半导体测试设备作用于集成电路全过程
• 图表2：广义上的半导体检测设备
• 图表3：半导体前道量测设备与后道测试设备
• 图表4：半导体前道量测设备与后道测试设备
• 图表5：半导体后道测试设备核心技术指标
• 图表6：半导体后道测试设备核心技术指标
• 图表7：芯片良率与单位面积平均缺陷密度呈反比
• 图表8：32nm向22nm升级加大检测难度
• 图表9：半导体检测与面板检测设备比较
• 图表10：全球半导体检测设备市场规模超800亿元
• 图表11：半导体前道检测设备竞争格局
• 图表12：全球测试机呈现寡头垄断
• 图表13：分选机和探针台的市场集中度较高
• 图表14：半导体检测设备市场规模
• 图表15：半导体产业链示意图
• 图表16：历史上的9轮半导体周期
• 图表17：历史上的9轮半导体设备周期
• 图表18：全球半导体行业资本开支增速
• 图表19：台积电19Q4资本开支创历史新高
• 图表20：代表性的晶圆和封测厂资本开支（亿元）
• 图表21：代表性晶圆厂和封测厂对应检测需求40亿元
• 图表22：2016~2017年存储器价格明显上行
• 图表23：全球存储厂资本开支集中在2017~2019年
• 图表24：主要晶圆厂资本性支出
• 图表25：主要封测厂资本性支出恢复增长
• 图表26：半导体设备国产化率不升反降
• 图表27：半导体检测设备的进入门槛高
• 图表28：科磊半导体股东结构
• 图表29：2018年中国大陆向科磊半导体采购84亿元
• 图表30：科磊半导体研发占比15%~20%
• 图表31：科磊半导体市占率稳定在60%左右
• 图表32：科磊半导体利润规模超过80亿元
• 图表33：科磊毛利率长期维持在60%左右
• 图表34：爱德万股东结构
• 图表35：爱德万集团全球网络
• 图表36：爱德万测试产品收入结构
• 图表37：爱德万销售区域结构（单位：亿元）
• 图表38：爱德万在全球后道测试设备市占率超过40%
• 图表39：爱德万研发占比15%~20%
• 图表40：爱德万净利润规模超过30亿元
• 图表41：爱德万长期毛利率接近60%
• 图表42：泰瑞达股东结构
• 图表43：泰瑞达中国大陆收入36亿元
• 图表44：泰瑞达市场份额30%左右
• 图表45：泰瑞达研发占比15%~20%
• 图表46：泰瑞达净利润规模33亿元
• 图表47：泰瑞达销售毛利率长期维持在60%左右
• 图表48：精测电子在国产半导体设备领域布局最完整
• 图表49：科磊+爱德万+泰瑞达从中国大陆收入150亿元
• 图表50：国内主要半导体检测设备公司比较（单位：亿元）
• 图表51：上海精测半导体发展历程
• 图表52：上海精测半导体股权结构
• 图表53：上海精测半导体业务布局
• 图表54：上海精测半导体的核心产品
• 图表55：上海睿励发展历程
• 图表56：2019年之前上海睿励的股权结构
• 图表57：WINTEST发展历程
• 图表58：WINTERST产品形态
• 图表59：华峰测控高管阵容
• 图表60：长川科技高管阵容
• 图表61：半导体检测公司毛利率长期较高
• 图表62：半导体检测设备公司净利率较高
• 图表63：半导体检测设备公司人均创收差距较大
• 图表64：长川科技和华峰测控测试机单价不超过50万元
• 图表65：半导体检测设备公司存货周转天数
• 图表66：半导体检测设备公司应收账款周转天数