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集成電路測試行業(yè)競爭格局及未來發(fā)展趨勢
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 利揚(yáng)芯片    2023-06-16

由于集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增長、集成電路制程演進(jìn)和工藝日趨復(fù)雜化，芯片的集成度不斷提高。與此同時(shí)，芯片設(shè)計(jì)趨向于多樣化和定制化，對應(yīng)的測試方案也多樣化，對測試技術(shù)、人才素質(zhì)和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的要求也隨之提升。因此，集成電路測試專業(yè)化分工是發(fā)展趨勢，第三方專業(yè)測試服務(wù)的占比將不斷提升。未來集成電路測試行業(yè)的主要發(fā)展趨勢如下：

（1）測試行業(yè)市場空間容量巨大，國產(chǎn)化加速帶動本土測試需求增長

近年來，我國政府出臺多項(xiàng)政策培育產(chǎn)業(yè)環(huán)境，集成電路行業(yè)國產(chǎn)化趨勢加速。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計(jì)，2021 年中國集成電路設(shè)計(jì)業(yè)銷售額達(dá)到 4,519 億元人民幣。根據(jù) Gartner 咨詢和 CLSA Asia-Pacific Markets 預(yù)測，2021 年全球集成電路測試服務(wù)市場總規(guī)模約為 892 億元，2021 年中國大陸的測試服務(wù)市場規(guī)模約為 300 億元。

集成電路測試在集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中必不可少，每顆芯片都需 100%經(jīng)過測試才能保證其正常使用。本土芯片設(shè)計(jì)公司的數(shù)量及市場規(guī)模、晶圓制造產(chǎn)能的快速增長，將帶動芯片測試的市場需求隨之增長。中國作為全球最大的集成電路終端產(chǎn)品消費(fèi)市場，疊加集成電路產(chǎn)業(yè)加速向我國境內(nèi)轉(zhuǎn)移趨勢，第三方專業(yè)測試企業(yè)將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。

（2）專業(yè)測試企業(yè)規(guī)模有待提升

目前，集成電路測試產(chǎn)能分布于晶圓制造、封裝廠商、獨(dú)立測試企業(yè)和IDM 廠商。根據(jù)目前集成電路產(chǎn)業(yè)鏈情況，在獨(dú)立測試企業(yè)中，京元電子具有一定規(guī)模，而中國境內(nèi)獨(dú)立測試企業(yè)規(guī)模均較小，主要系測試行業(yè)屬于資金密集和技術(shù)密集型，需持續(xù)投入巨額資金和人才。隨著芯片制程不斷突破物理極限，芯片功能日趨復(fù)雜，資本支出日趨加重，越來越多的晶圓制造、封裝廠商逐步減少測試的投資預(yù)算，出現(xiàn)產(chǎn)能不足的情況，使得獨(dú)立測試業(yè)迎來發(fā)展良機(jī)。

先進(jìn)集成電路測試專業(yè)化分工是長期發(fā)展趨勢。晶圓測試、芯片成品測試環(huán)節(jié)分別處于晶圓制造和芯片封裝之后，由于產(chǎn)業(yè)鏈專業(yè)人才和核心技術(shù)各有不同，需要由不同的專業(yè)代工廠提供服務(wù)，從而凸顯獨(dú)立測試細(xì)分領(lǐng)域的地位。

封測一體模式下，封測企業(yè)進(jìn)行的測試業(yè)務(wù)更多屬于自檢，即在封裝完成后對芯片進(jìn)行基本的電性能測和接續(xù)測試，而很多更深層次的測試要求，比如功能、性能和可靠性，則需要專業(yè)測試企業(yè)來完成。集成電路測試公司能夠提供個(gè)性化的測試服務(wù)，充分滿足客戶對芯片功能、性能和品質(zhì)等多方面的嚴(yán)苛要求，對于芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝過程中潛在的問題，能及時(shí)給出中立、公正的反饋。

（3）技術(shù)進(jìn)步帶動行業(yè)快速發(fā)展

未來，隨著集成電路行業(yè)的發(fā)展，5G 通訊、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、存儲、高算力等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，將帶動行業(yè)進(jìn)一步增長。芯片測試作為集成電路產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分，其技術(shù)進(jìn)步與集成電路產(chǎn)業(yè)保持良好的一致性，集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展大幅促進(jìn)集成電路測試行業(yè)的增長。隨著先進(jìn)工藝的集成度和電路的復(fù)雜度日益攀升，產(chǎn)品進(jìn)入高性能 CPU、GPU、NPU、DSP 和SoC 時(shí)代，測試驗(yàn)證和量產(chǎn)的費(fèi)用越來越高，市場對第三方專業(yè)測試服務(wù)的需求越發(fā)迫切，技術(shù)進(jìn)步帶動行業(yè)快速發(fā)展。

（3）不同商業(yè)模式并存的競爭格局

集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中存在第三方專業(yè)測試廠商、封測一體公司、晶圓代工企業(yè)、IDM 廠商和芯片設(shè)計(jì)公司等模式的廠商涉及了晶圓測試、芯片成品測試業(yè)務(wù)。其中，晶圓代工企業(yè)、封測一體公司和第三方專業(yè)測試廠商都能對外提供晶圓測試或者芯片成品測試服務(wù)，都是服務(wù)于芯片設(shè)計(jì)公司；而 IDM 廠商和芯片設(shè)計(jì)公司主要為滿足集團(tuán)內(nèi)部的測試需求來配置一定的測試產(chǎn)能。各類廠商的主營業(yè)務(wù)和技術(shù)特點(diǎn)各不相同，相比于其他四類，國內(nèi)第三方專業(yè)測試廠商起步較晚，分布較為分散且規(guī)模較小。

IDM 廠商測試產(chǎn)能規(guī)劃全部服務(wù)于集團(tuán)內(nèi)部自身設(shè)計(jì)和制造的產(chǎn)品；晶圓代工企業(yè)聚焦在晶圓制造及其制程工藝上；封測一體廠商主要精力和資金專注于封裝業(yè)務(wù)，核心技術(shù)專注于封裝工藝的研究，其測試更多屬于自檢，即是在封裝完成后進(jìn)行測試檢驗(yàn)，測試的內(nèi)容主要是芯片的基本電性能測試和接續(xù)測試。前述三類模式一般僅服務(wù)于自身產(chǎn)品的測試。第三方專業(yè)測試企業(yè)專注于測試領(lǐng)域的研發(fā)，且多為自主研發(fā)測試方案，并會主動性地進(jìn)行新產(chǎn)品導(dǎo)入，提供系統(tǒng)級的測試服務(wù)，專業(yè)分工模式能迅速反應(yīng)市場需求、滿足不同客戶對于每個(gè)不同產(chǎn)品的個(gè)性化測試要求。

專業(yè)測試提供更多的平臺選擇，產(chǎn)能儲備豐富，是充分滿足客戶需求的美食街模式，可以接受全產(chǎn)業(yè)鏈的訂單，具有較高的匹配度，交期也具有明顯優(yōu)勢，產(chǎn)能利用率高，僅提供專業(yè)測試服務(wù)，不參與芯片制造或封裝環(huán)節(jié)，測試報(bào)告更加中立、客觀，更能獲得客戶認(rèn)可，也更加符合時(shí)代的發(fā)展。

因此，在集成電路行業(yè)技術(shù)快速發(fā)展、專業(yè)化分工進(jìn)一步提升的背景下，封裝與測試逐漸分離是集成電路行業(yè)格局演變的前沿趨勢。隨著技術(shù)快速地更新?lián)Q代，集成電路行業(yè)已經(jīng)從標(biāo)準(zhǔn)品時(shí)代進(jìn)入到更加個(gè)性化、定制化的新時(shí)代，每個(gè)專業(yè)環(huán)節(jié)交由專業(yè)團(tuán)隊(duì)去完成，可以相互監(jiān)督和制衡。

20 世紀(jì) 90 年代，以臺積電、聯(lián)電等晶圓代工（Foundry）商業(yè)模式的出現(xiàn)為契機(jī)，中國臺灣的芯片設(shè)計(jì)公司（Fabless）紛紛涌現(xiàn)，具有國際競爭力的中國臺灣芯片設(shè)計(jì)公司得到晶圓代工的支持，逐步形成了一個(gè)專業(yè)分工的產(chǎn)業(yè)鏈格局。目前全球最大的第三方專業(yè)芯片測試公司京元電子成立于 1987 年，營業(yè)收入從 1998年的約1.95 億元人民幣增長至 2021 年的約 76億元人民幣，在全球集成電路產(chǎn)業(yè)專業(yè)化分工形態(tài)中，占據(jù)晶圓測試及芯片成品測試領(lǐng)域的重要地位。

京元電子作為較早的第三方專業(yè)芯片測試公司，推動了芯片的封裝和測試環(huán)節(jié)專業(yè)化分工，是臺積電將芯片設(shè)計(jì)與晶圓制造進(jìn)行專業(yè)化分工模式的進(jìn)一步延續(xù)，也是集成電路行業(yè)發(fā)展到目前較為成熟的商業(yè)模式之一。

與此同時(shí)，鑒于中國境內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速、需求旺盛，臺系芯片測試廠家不斷加大在境內(nèi)建廠投入。2017 年 1 月，中國臺灣欣銓在南京設(shè)立全資子公司南京欣銓，注冊資本 4.500 萬美元；2019 年 7 月，中國臺灣銀行等金融機(jī)構(gòu)向京元電子授信 5.52 億元人民幣，投資于全資子公司蘇州京隆，用于購買設(shè)備擴(kuò)充產(chǎn)能；2019 年 9 月，中國臺灣矽格在蘇州成立矽興（蘇州）集成電路科技有限公司，注冊資本 4,500 萬美元，以布局境內(nèi)芯片測試市場。

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