行业发展机遇分析智研产业百科词条【303】——半导体测试设备
摘要： 根据国际半导体产业协会（SEMI）的数据显示，2022年全球半导体测试设备市场规模达75亿美元，同比下降3.96%，其中中国半导体测试设备占全球比重的34%。尽管受到美国出口限制的影响，但中国政府继续加大对相关技术的投资，并推动半导体设备的国产化进程，这进一步推动了国内半导体设备市场规模的增长。在半导体测试设备中，半导体测试机是最大的组成部分，约占63%的市场份额。在中国，半导体测试机主要集中在SoC（系统芯片）和存储测试机领域。这两个领域是当前中国半导体产业的重点发展方向。
一、定义及分类
半导体测试设备是用于测试半导体器件的专用设备。半导体测试设备主要包括测试机、分选机和探针台三大类。测试机用于检测芯片功能和性能，探针台与分选机实现被测芯片与测试机功能模块的连接。晶圆检测环节需要使用测试机和探针台，成品测试环节需要使用测试机和分选机。
二、行业政策
1、主管部门和监管体制
半导体测试设备行业的政府主管部门为国家工信部和科技部，行业自律性组织为中国半导体行业协会、中国电子专用设备工业协会和中国集成电路测试仪器与装备产业技术创新联盟。
国家工信部主要负责研究拟订信息化发展战略、方针政策和总体规划；推动产业结构战略性调整和优化升级；拟订本行业的法律、法规，发布行政规章，组织制订行业的技术政策、技术体制和技术标准，并对行业的发展方向进行宏观调控。
国家科技部主要负责拟定国家创新驱动发展战略方针以及科技发展、引进国外智力规划和政策并组织实施；牵头建立统一的国家科技管理平台和科研项目资金协调、评估、监管机构；拟订国家基础研究规划、政策和标准并组织实施；编制国家重大科技项目规划并监督实施；牵头国家技术转移体系建设，拟订科技成果转移转化和促进产学研结合的相关政策措施并监督实施等。
中国半导体行业协会是由从事集成电路、半导体分立器件、半导体材料和设备的生产、设计、科研、开发、经营、应用、教学的相关的企、事业单位自愿结成的行业性、全国性、非营利性的社会组织，是中国集成电路的行业自律管理机构。行业协会在国家工业和信息化部的指导和管理下，负责产业及市场研究，对会员企业提供行业引导、咨询服务、行业自律管理以及代表会员企业向政府部门提出产业发展建议和意见等。协会下设集成电路分会、封装测试分会、设计分会等。
中国电子专用设备工业协会主要负责向会员单位和政府主管部门提供行业情况调查、市场趋势、经济运行预测等信息；代表会员单位向政府部门提出产业发展建议和意见；做好政策导向、信息导向、市场导向工作；广泛开展经济技术交流和学术交流活动，发展与国外团体的联系，促进产业发展，推动产业国际化等。
中国集成电路测试仪器与装备产业技术创新联盟由中国科学院微电子研究所作为依托单位，并由我国从事集成电路测试技术相关的产学研用单位在完全自愿的基础上组成。该联盟秉承“开放、协作、分享、共赢”的宗旨，以我国集成电路测试产业需求为牵引，依托联盟各成员单位的人才、技术和市场资源，加强信息交流共享、开展国内国际合作、整合测试产业资源、突出联盟整体优势、提升联盟成员作用，共同推动我国集成电路测试仪器和装备的技术创新和产业化。
2、行业相关政策
半导体产业作为信息产业的基础和核心，是国民经济和社会信息化的重要基础，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。国家为推动国内半导体产业的发展，增强信息产业的创新能力和国际竞争力，出台了一系列鼓励扶持政策，为半导体产业建立了优良的政策环境。2023年8月，国务院印发的《河套深港科技创新合作区深圳园区发展规划》提出，瞄准集成电路设计、软件开发、封测及中试、第五代移动通信（5G）等，加快建设5G中高频器件测试、集成电路科研试验、半导体先进封测等中试公共服务平台，开展产业链关键技术攻关，加快实现信息产业前沿共性技术突破，推动形成相关技术标准。
三、发展历程
半导体测试设备主要经历启动期、震荡期、高速发展期三个阶段。1960-1995年期间，20世纪60年代，半导体测试设备主要测试简单模拟IC，测试速度小于10MHz，代表机型为仙童5000C；70年代，测试设备可测试中小规模IC，测试速度可达40MHz，代表机型为爱德万TR4100；同时期，随着家电行业的兴起，半导体器材逐步从军工延伸到家电领域，带动半导体测试设备不断发展。
1996-2012年期间，20世纪90年代，半导体测试设备测试对象发展至LSI/VLSI，测试速度提升至500MHz，代表机型有爱德万T-3330和泰瑞达A500。随着2010年物联网、人工智能、云计算等技术的发展，拓宽了半导体器件的应用领域，推动全球半导体测试设备产业规模扩大。
2013年至今，该阶段半导体测试设备测试对象扩展至SoC/MEMS等，测试速度提升至0.1-1GHz，代表机型有爱德万T2000、泰瑞达UltraUFLEX。
四、行业壁垒
1、技术壁垒
半导体测试设备需要具备高精度、高可靠性和高自动化的特点，对测试算法、仪器设计和信号处理等方面有很高的技术要求。目前，国际上主要的半导体测试设备制造商拥有多年的技术积累和专利优势，其产品在精度、稳定性和可靠性等方面具备较高的竞争力。中国企业在技术研发和创新方面仍面临一定挑战，需要加大投入和提高研发能力，才能够与国际巨头竞争。
2、人才壁垒
半导体测试系统行业属于技术密集型产业，需要全面的专业知识，包括电子工程、自动化控制、计算机科学等多个学科的综合应用。然而，目前国内教育体系在半导体测试设备相关专业的培养上还存在不足，缺乏系统的、实践性强的教育培训体系和课程设置。这导致了半导体测试设备领域的专业人才供应不足，无法满足产业发展的需求。
3、资金壁垒
半导体测试设备的研发、制造和销售需要大量的资金投入。首先，研发一台高精度、高自动化的半导体测试设备需要进行大量的研究和试验，需要购买昂贵的研发设备和材料。其次，制造测试设备需要建立生产线和生产工艺，需要购买高精度的设备和器件。此外，销售渠道的建设和市场推广也需要大量的资金支持。这些高额的投资成本对于刚起步的企业来说是一个巨大的挑战。同时，国内半导体测试设备市场竞争激烈，国际巨头在技术、品牌和服务方面具有较大优势，很难被挤掉。因此，国内企业在进入市场时需要进行大规模的市场推广和品牌建设，需要投入大量资金来提高市场份额和竞争力。
五、产业链
1、行业产业链分析
半导体测试设备上游主要包括高精度仪器仪表、电子元器件等；中游主要为半导体测试设备制造厂商；下游主要为集成电路设计厂商、代工厂、封装厂、制造厂等；终端应用主要包括计算机、通信、消费电子、汽车电子等。半导体测试设备产业链如下图所示：
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两款半导体测试设备，有望国产替代突破！
半导体是数字经济、
人工智能产业发展
不可或缺的硬件基础架构
然而
在半导体产业的部分关键步骤
国外设备曾长期处于垄断地位
最近
南京的一家科技企业
推出两款半导体测试设备
有望率先实现国产替代的突破！
近日，南京宏泰半导体科技股份有限公司入驻位于浦口区的集成电路设计大厦，并现场推介两款重磅新品。据了解，现场推介的半导体测试设备，主要应用于算力、人工智能、汽车电子、消费电子等领域，其性能已达到国际高端测试机的标准。
南京宏泰半导体科技股份有限公司副总经理毛国梁表示：“这部分对应的测试设备，目前在国内，国产化率基本为零，我们经过差不多十几年的研发迭代，它最核心的是解决了一些非常重要的关键技术，包括算法的发生器、测试处理器。国内的很多设计公司，我们都已经有他们的产品在导入、量产，封测厂家像华天、通富都已经是我们头部客户。”
随着集成电路制造技术的不断发展，芯片特征尺寸越来越小，互连层数越来越多，晶圆级芯片的测试的分选系统的技术壁垒很高。而公司自主研发的晶圆级分选系统，有望率先实现这一领域的国产替代。
SoC测试机MS8800
南京宏泰半导体科技股份有限公司副总经理李辉表示：“晶圆级分选机是先进封装，历时三年，我们公司在运控、视觉和整体核心元件完全自主的情况下推出晶圆芯片测试分选包装的最后一道工序。”
晶圆级分选系统ND850F
第三代半导体是南京“4266”产业体系中着力抢占的未来产业新赛道之一。
去年发布的《南京市加快发展第三代半导体产业行动计划（2023-2025年）》提出：到2025年，我市基本构建第三代半导体材料、芯片及器件制造、封测、应用等重点环节布局，打造国内具有影响力的第三代半导体产业基地。
新闻多一点
南京宏泰半导体科技股份有限公司是一家专注于半导体测试设备研发、生产、销售为一体的高新技术企业。公司产品线丰富，覆盖测试机、分选机等主要半导体测试设备类型，多种产品主要性能和指标达到国际同类产品水平并打破了SoC测试设备国外厂商垄断的局面。
近年来，公司研发投入占比为20%左右，研发人员占比40%左右，核心技术人才来自全球知名半导体企业，有着丰富的研发经验。先后荣获国家级专精特新“小巨人”、中国IC独角兽企业等多项荣誉称号。为通富微电、华天科技、英飞凌等多家半导体头部企业提供技术服务，获得市场的高度认可。
素材来源 | 南京广播电视台、浦口经开区、Macrotest
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