(对外研究新闻稿|SHINDEV/鑫鼎晟研究团队)
随着全球晶圆厂扩产、芯片技术持续迭代以及先进封装加速渗透,半导体产业链对质量控制与可靠性交付的要求显著提升。鑫鼎晟研究团队认为,测试设备作为半导体后道封装环节的关键核心装备,正处于需求扩张与国产替代共振的上行周期。在本土制造资本开支提升、终端应用快速扩展与政策利好加持下,中国半导体测试设备市场成长路径清晰、确定性强,具备持续高景气特征。
按芯片制造流程划分,半导体设备可分为晶圆制造设备、检测设备、封装设备及其他设备。其中,半导体检测设备又可分为:
量检测设备(前道检测):量测与缺陷检测为主,偏“物理性测试”,用于监控制程参数与缺陷卡控;
测试设备(后道检测):用于晶圆测试(CP)与成品测试(FT),偏“电性能检测”,核心目标是判断芯片功能与电参是否满足出货要求。
鑫鼎晟指出,测试设备贯穿晶圆制造到封测交付的关键节点:
在 CP 测试环节,探针台与测试机配合完成晶圆裸芯片电参与功能筛选;
在 FT 测试环节,分选机与测试机协同完成封装后成品的最终一致性验证。
每一颗芯片都必须经过 100% 测试才能交付,因此测试设备天然具备“高刚性、强确定性”的产业属性。
从市场规模看,中国半导体检测设备整体保持高增长。鑫鼎晟根据公开数据整理显示:
中国半导体检测设备市场:2016 年 76.1 亿元人民币增长至 2022 年 385.6 亿元人民币,年复合增速约 31.1%;预计 2027 年将达 673.2 亿元人民币。
中国半导体测试设备市场:以 26.0% 年复合增速从 2016 年 45.5 亿元增长至 2022 年 181.9 亿元,预计 2027 年将达 267.4 亿元。
从细分结构看,测试机是测试设备市场最大组成部分:
在全球口径下,2022 年测试机占测试设备市场约 61.9%;在中国市场,2022 年测试机占比约 62.4%。鑫鼎晟认为,伴随汽车电子等下游需求稳定增长,测试机仍将是未来数年最核心、最具弹性的增量方向。
按功能划分,后道测试设备主要包括:
测试机(ATE / 测试系统):技术壁垒最高的核心装备;
分选机:负责成品芯片自动传送、标记、分类与收料;
探针台:实现晶圆级电接触与高精度传送/定位,是 CP 测试的关键接口装备。
其中,测试机又可按测试对象细分为:
SoC 测试机(CPU/GPU/ASIC/MCU/显示驱动等)
射频测试机(通信芯片发射功率、灵敏度、频谱特性等)
存储测试机(DRAM/NAND/SSD,读写速度、容量、耐久等)
模拟测试机/数模混合测试机(电源管理、放大器、AD/DA 等)
分立器件测试机(MOS、IGBT、二极管、三极管等)
鑫鼎晟判断:不同测试机技术路线相近,但技术难度与工程复杂度差异明显:
存储测试机难度最高,射频与 SoC 次之,模拟测试机相对更易实现突破。
同时,随着芯片持续升级,测试系统对通道数、测试频率、并测能力、测试向量深度、数据采集分析等指标持续抬升,推动测试机厂商不断进行平台迭代与品类扩张。
鑫鼎晟强调,测试设备行业的关键竞争壁垒,不仅来自硬件参数,更来自“系统化交付能力”与“生态协同能力”。
测试系统必须依据被测芯片类型与测试项目定制功能与性能要求,以确保质量与可靠性。尽管测试设备直接客户多为晶圆厂与封测厂,但终端用户是芯片设计公司。在芯片设计阶段,测试设备企业往往需要与设计公司共同定义测试方案、测试程序与关键参数,形成长期协同与深度绑定。
这种“设计端绑定效应”会进一步传导至晶圆厂、封测厂的设备选择,最终形成从设计—制造—封测—测试联动的商业闭环,并显著提升客户粘性与迁移成本。
鑫鼎晟认为,半导体测试设备市场增长由多维因素共同驱动:
短期动力:本土制造资本开支提升
晶圆厂扩产与封测厂产线扩容将直接拉动测试机、探针台与分选机需求。
长期动力:产业升级迭代
全球晶圆厂扩产潮释放持续增量需求;
芯片线宽缩小、工序复杂化提升测试次数;
Chiplet/先进封装使裸片测试与系统级封装测试需求显著增加。
终端应用扩展:5G、云计算、AI、物联网、新能源汽车带来更广市场
终端场景扩张带来更高出货、更高可靠性要求,测试价值量同步提升。
政策支持:关键技术攻坚带动国产装备研发与验证加速
多项规划政策强化供应链自主可控导向,为国产测试设备切入高端领域创造条件。
当前全球半导体测试设备市场仍被国际巨头主导,尤其在测试机领域,技术难度高、客户验证周期长,国产化率长期偏低。但鑫鼎晟认为,在“政策推动+下游扩产+供应链安全诉求”三重作用下,国产替代正进入加速期。
在中国市场,测试机市场仍以海外厂商为主,国产厂商在部分模拟/数模混合领域替代进展较快,但在 SoC、存储等高端领域仍存在明显提升空间。与此同时,随着本土 IC 设计公司壮大、先进封装设备开支增加,国产测试设备厂商将迎来更大的导入机会与验证窗口。
综合来看,半导体测试设备作为后道封装的关键装备,具备“刚需、系统化、强定制、深绑定”的行业特征。伴随全球与本土扩产、工艺迭代以及终端应用扩展,市场有望维持中长期高景气。
鑫鼎晟认为,未来国产厂商应把握本地市场窗口期,以高性价比与服务响应优势切入,并在模拟/数模混合、分立器件、部分 SoC 与射频细分方向率先形成突破,同时强化平台延展性与测试数据分析能力,逐步向更高端、更复杂的测试系统升级,持续为客户“降本增效、提升良率、缩短交付周期”提供基础支撑,并推进产业链自主可控目标落地。