半导体芯片测试设备行业投资潜力及发展前景分析报告

半导体芯片测试设备行业投资潜力及发展前景分析报告

重大科技项目是体现国家战略目标、集成科技资源、实现重点领域跨越发展的重要抓手。十三五期间，要在实施好已有国家科技重大专项的基础上，面向2030年再部署一批体现国家战略意图的重大科技项目，探索社会主义市场经济条件下科技创新的新型举国体制，完善重大项目组织模式，在战略必争领域抢占未来竞争制高点，开辟产业发展新方向，培育新经济增长点，带动生产力跨越发展，为提高国家综合竞争力、保障国家安全提供强大支撑。围绕改善民生和促进可持续发展的迫切需求，加大资源环境、人口健康、新型城镇化、公共安全等领域核心关键技术攻关和转化应用的力度，为形成绿色发展方式和生活方式，全面提升人民生活品质提供技术支撑。强化目标导向的基础研究和前沿技术研究面向我国经济社会发展中的关键科学问题、国际科学研究发展前沿领域以及未来可能产生变革性技术的科学基础，统筹优势科研队伍、国家科研基地平台和重大科技基础设施，超前投入、强化部署目标导向的基础研究和前沿技术研究。聚焦国家重大战略任务部署基础研究。面向国家重大需求、面向国民经济主战场，针对事关国计民生、产业核心竞争力的重大战略任务，凝练现代农业、人口健康、资源环境和生态保护、产业转型升级、节能环保和新能源、新型城镇化等领域的关键科学问题，促进基础研究与经济社会发展需求紧密结合，为创新驱动发展提供源头供给。面向世界科学前沿和未来科技发展趋势，选择对提升持续创新能力带动作用强、研究基础和人才储备较好的战略性前瞻性重大科学问题，强化以原始创新和系统布局为特点的大科学研究组织模式，部署基础研究重点专项，实现重大科学突破、抢占世界科学发展制高点。以实现重点科技领域的战略领先为目标，面向未来有望引领人类生活和工业生产实现跨越式发展的前沿方向，建立变革性技术科学基础的培育机制，加强部署基因编辑、材料素化、神经芯片、超构材料、精准介观测量等方面的基础研究和超前探索，通过科学研究的创新和突破带动变革性技术的出现和发展，为未来我国产业变革和经济社会可持续发展提供科学储备。进入集成电路行业的主要障碍（一）集成电路行业技术壁垒集成电路行业集计算机、自动化、通信、制冷制热、光学、精密电子测试和微电子等技术于一身，是技术密集、知识密集的高科技行业，客户对于集成电路的可靠性、稳定性和一致性要求较高，对生产设备要求较高，集成电路测试设备技术壁垒较高。其中，测试分选机主要有以下技术壁垒：（1）测试分选设备需集成通信、精密电子测试、微电子、机械设计、软件算法、光电子技术、制冷与低温工程等不同领域技术，以满足在不同测试环境及需求下，芯片分选准确率能够达到100%；（2）随着芯片的小型化和集成度的提升，测试分选机对自动化高速往复定位精度和测试压力的精确控制能力要求较高；（3）大批量自动化作业要求测试分选设备能够高速且稳定地运行，对UPH（单位小时产出）和Jamrate（故障停机率）的要求较高；（4）测试分选设备需能够提供不同的测试环境，包括无磁干扰测试环境、-55℃~155℃的多种温度测试环境等，同时，设备需要实时监测温度，结合温控系统，维持精准的测试温度。因此，如何给定精确及稳定的测试环境亦是测试分选机技术的体现。（二）集成电路行业人才壁垒集成电路测试分选机行业是典型的人才密集型行业，集成电路产品更新换代快速，需要有丰富技术经验的研发团队对市场需求迅速做出反应。目前，国内集成电路测试分选机行业中具有完备知识储备、具备丰富技术和市场经验、能胜任相应工作岗位的技术人才、管理人才、销售人才均相对稀缺，企业培养相应人才所需时间较长，市场需求相对较大。（三）集成电路行业客户资源壁垒由于下游客户特别是国际知名企业产线更新成本较高，设备替换意愿低，集成电路测试分选系统行业头部企业拥有显著的客户资源壁垒。下游客户对集成电路测试分选系统的稳定性、精密性与可靠性、一致性等特性要求较高，因此企业在与下游客户建立合作关系前，需要接受客户的严格考核认证，该等认证通常包括企业成立时间、发展历史、环保合规性、测试设备质量、内部生产管理流程规范性是否达到客户的要求等方面，客户严格的认证制度增加了新进入的企业获得订单的难度。在企业与下游客户建立合作关系后，双方会在选配技术、加工工艺等方面进行协商与讨论，企业也会按照客户的特定需求进行开发，同时因产线搭建的周期较长，成本较高，下游客户一旦选定不会轻易进行更换。（四）集成电路行业资金壁垒为保持技术的先进性、工艺的领先性和产品的市场竞争力，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。从确定研究方向、正式研发、试产、质控到市场推广和销售的各阶段，需要投入较高的人力成本和研发费用，以及模具费用、测试费用等必须的经常性开支，特别是集成电路产品类别众多，性能参数不尽相同，下游客户对配套专用设备的技术和性能要求也有所不同，若无一定现金流支持，则难以承担较长投资回报期的投资风险，无法和市场优势企业进行有力的竞争。营造良好创新生态强化创新的法治保障，积极营造有利于知识产权创造和保护的法治环境；持续优化创新政策供给，构建普惠性创新政策体系，增强政策储备，加大重点政策落实力度；激发全社会的创造活力，营造崇尚创新创业的文化环境。发展目标十三五科技创新的总体目标是：国家科技实力和创新能力大幅跃升，创新驱动发展成效显著，国家综合创新能力世界排名进入前15位，迈进创新型国家行列，有力支撑全面建成小康社会目标实现。（一）自主创新能力全面提升基础研究和战略高技术取得重大突破，原始创新能力和国际竞争力显著提升，整体水平由跟跑为主向并行、领跑为主转变。研究与试验发展经费投入强度达到2．5%，基础研究占全社会研发投入比例大幅提高，规模以上工业企业研发经费支出与主营业务收入之比达到1．1%；国际科技论文被引次数达到世界第二；每万人口发明专利拥有量达到12件，通过《专利合作条约》（PCT）途径提交的专利申请量比2015年翻一番。（二）科技创新支撑引领作用显著增强科技创新作为经济工作的重要方面，在促进经济平衡性、包容性和可持续性发展中的作用更加突出，科技进步贡献率达到60%。高新技术企业营业收入达到34万亿元，知识密集型服务业增加值占国内生产总值（GDP）的比例达到20%，全国技术合同成交金额达到2万亿元；成长起一批世界领先的创新型企业、品牌和标准，若干企业进入世界创新百强，形成一批具有强大辐射带动作用的区域创新增长极，新产业、新经济成为创造国民财富和高质量就业的新动力，创新成果更多为人民共享。（三）创新型人才规模质量同步提升规模宏大、结构合理、素质优良的创新型科技人才队伍初步形成，涌现一批战略科技人才、科技人才、创新型企业家和高技能人才，青年科技人才队伍进一步壮大，人力资源结构和就业结构显著改善，每万名就业人员中研发人员达到60人年。人才评价、流动、激励机制更加完善，各类人才创新活力充分激发。（四）有利于创新的体制机制更加成熟定型科技创新基础制度和政策体系基本形成，科技创新管理的法治化水平明显提高，创新治理能力建设取得重大进展。以企业为主体、市场为导向的技术创新体系更加健全，高等学校、科研院所治理结构和发展机制更加科学，创新机制更加完善，国家创新体系整体效能显著提升。（五）创新创业生态更加优化科技创新政策法规不断完善，知识产权得到有效保护。科技与金融结合更加紧密，创新创业服务更加高效便捷。人才、技术、资本等创新要素流动更加顺畅，科技创新全方位开放格局初步形成。科学精神进一步弘扬，创新创业文化氛围更加浓厚，全社会科学文化素质明显提高，公民具备科学素质的比例超过10%。发展新材料技术围绕重点基础产业、战略性新兴产业和国防建设对新材料的重大需求，加快新材料技术突破和应用。发展先进结构材料技术，重点是高温合金、高品质特殊钢、先进轻合金、特种工程塑料、高性能纤维及复合材料、特种玻璃与陶瓷等技术及应用。发展先进功能材料技术，重点是第三代半导体材料、纳米材料、新能源材料、印刷显示与激光显示材料、智能/仿生/超材料、高温超导材料、稀土新材料、膜分离材料、新型生物医用材料、生态环境材料等技术及应用。发展变革性的材料研发与绿色制造新技术，重点是材料基因工程关键技术与支撑平台，短流程、近终形、高能效、低排放为特征的材料绿色制造技术及工程应用。建立现代创新治理结构进一步明确市场分工，持续推进简政放权、放管结合、优化服务改革，推动职能从研发管理向创新服务转变；明确和完善地方分工，强化上下联动和统筹协调；加强科技高端智库建设，完善科技创新重大决策机制；改革完善资源配置机制，引导社会资源向创新集聚，提高资源配置效率，形成引导作用与市场决定性作用有机结合的创新驱动制度安排。集成电路行业发展影响因素（一）集成电路行业发展的有利因素1、政策指引叠加国家基金支持，国内半导体市场迎来黄金发展期集成电路装备行业是国家产业政策鼓励和重点支持发展的行业。2006年，将核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品以及极大规模集成电路制造技术及成套工艺列为《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》的01、02专项。2014年，国务院发布《国家集成电路产业发展推进纲要》，《纲要》着重布局IC设计、IC制造、先进封测和国产装备材料四大任务，提出到2020年，集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小，全行业销售收入年均增速超过20%，到2030年，产业链主要环节达到国际先进水平，实现跨越发展。除了政策指引半导体产业发展外，2014年国家设立了集成电路产业投资基金（大基金），大基金一期注册资本987．2亿元，投资总规模达1，387亿元，撬动5，145亿元的社会融资，共计带来约6，500亿元资金进入集成电路行业。2019年10月22日国家集成电路产业投资基金二期股份有限公司（简称国家大基金二期）注册成立，注册资本2，041．5亿元，预计会带来更多的社会资金进入集成电路行业。国家大基金二期重点支持龙头企业做大做强、产业聚集以及下游应用，其中对刻蚀机、薄膜设备、测试设备和清洗设备等领域已布局的企业保持高强度的持续支持。在政策指引与融资护航的双保险下，国内半导体产业成果斐然，目前中芯国际14nm先进制程产品和长江存储64层3DD均已实现量产，北方华创、中微公司、华峰测控等公司的半导体设备均已实现进口替代，国内半导体市场迎来发展黄金时期。国家鼓励类产业政策和产业投资基金的落地实施，为本土集成电路及其装备制造业提供了前所未有的发展契机，极大带动了集成电路的投资与产业整合，为产业发展破解融资瓶颈提供了保障，有助于我国集成电路装备业技术水平的提高和行业的快速发展。2、集成电路国产设备进口替代趋势将越趋明显虽然当前我国集成电路专用设备市场仍主要由国外知名企业所占据，但随着我国集成电路产业的不断发展，装备制造业技术水平的不断提高，集成电路的国产化势必向着装备国产化方向传导。当前，我国集成电路产业上下游已经打通，产业生态体系已构筑完成，并形成了以海思半导体、中芯国际、长电科技为代表的本土设计、制造和封测领域优势厂商，具备实现集成电路专用设备进口替代并解决国内巨大市场缺口的基础。同时，随着我国集成电路产业发展阶段逐步走向成熟，集成电路装备业正逐步实现技术升级和产业结构调整，在专用设备的技术性能符合客户要求的前提下，具备区位优势、性价比高的国产设备更容易得到客户青睐。尤其是自2018年以来，中美贸易摩擦持续升温，半导体供应链的安全日益受到重视，半导体设备自主化已迫在眉睫，美方限制将进一步刺激国内半导体企业加大对国产设备供应链扶持力度，国产半导体设备也得到更多的试用机会，进口替代明显提速。因此，我国集成电路本土装备行业面临巨大的发展机遇，国产设备进口替代趋势将越趋明显，专用设备进口替代空间巨大。3、成本及响应速度等因素驱动各大集成电路厂商选择本土优势设备企业产品随着集成电路行业步入成熟发展阶段，降低成本已成为各集成电路厂商提高自身竞争力的关键因素，测试作为贯穿于集成电路全产业链的重要环节，其成本的降低可有效降低整个集成电路产品的成本。因此，采用产品性价比高、能满足特定类型产品个性化需求并能够提供及时、快速售后服务的国产测试设备已成为国内各集成电路厂商的重要选择。4、本土封测企业、设计企业的崛起为本土测试设备制造业带来更大的市场空间当前，我国集成电路产业已涌现出多个在细分领域中具备较强竞争优势的本土企业，如长电科技、华天科技、通富微电已进入全球封测企业前10名。封装测试环节对测试机和分选机的需求量较大，而该等设备主要依赖进口，国内封测厂对高性价比的国产测试机、分选机产品存在较大需求。随着本土封装测试龙头企业越来越多地通过海外并购整合等方式，从规模、渠道和技术实力等方面全面提升整体竞争力，本土封测企业经营规模不断扩大，为本土测试设备制造业带来更大的市场空间。此外，海思半导体、展讯通信、澜起科技等本土芯片设计公司的崛起为集成电路专用设备行业发展带来新的机遇。在芯片设计环节，芯片设计公司一般需在设计完成后、批量生产前，使用测试设备对芯片样品进行测试验证。下游制造和封测厂商为保持与芯片设计公司对集成电路各项性能测试的协同，同时，为避免不同测试设备测试效果的差异，与其合作的晶圆制造厂商、封测厂商选择测试设备时通常会将芯片设计公司使用的测试设备纳入范围。因此，本土芯片设计优势企业的崛起为本土装备制造业带来了巨大发展机遇。5、新型应用领域不断涌现，带动半导体设备行业快速发展，为技术超车创造机遇伴随技术革新和产业升级换代的波浪式递进，市场机会窗口不断涌现，每一次的技术升级都为集成电路及其专用设备制造企业带来了发展机会。当前，以互联网、智能手机为代表的信息产业的第二次浪潮已步入成熟，增速放缓，而以物联网为代表的信息感知及处理正在推动信息产业进入第三次浪潮，物联网革命已经悄然开始。在物联网智能时代，由于交互模式的改变，智能化产品的多样性必然会更加丰富，对各类信息的采集形成了快速膨胀的数据处理需求，对海量数据的有效处理将成为真正推动集成电路行业发展的核心驱动力。物联网、大数据、人工智能、5G通信、汽车电子等新型应用市场带来巨量芯片增量需求，为半导体自动化测试系统企业提