半導(dǎo)體是數(shù)字產(chǎn)業(yè)的基石，而半導(dǎo)體制造設(shè)備又是支撐半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的利刃武器。
芯片先進(jìn)制程的特征尺寸逼近物理極限。在后摩爾定律時(shí)代，封測(cè)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的地位愈發(fā)突出。先進(jìn)封裝技術(shù)成為延續(xù)摩爾定律的重要途徑之一，封測(cè)設(shè)備在半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)中的占比逐漸提升。
封裝測(cè)試屬于芯片制造的后道工序。芯片封測(cè)有分片、固晶、綁線、測(cè)試等主要環(huán)節(jié)。封裝是芯片的成品制造環(huán)節(jié)，安放、固定、密封和保護(hù)芯片，以確保電路性能和散熱性能。測(cè)試主要是對(duì)芯片產(chǎn)品的功能、性能測(cè)試等，將性能不達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品篩選出來(lái)。
圖源：長(zhǎng)電科技
目前，主要的半導(dǎo)體封測(cè)設(shè)備包括減薄機(jī)、探針臺(tái)、劃片機(jī)、測(cè)試機(jī)和分選機(jī)等；封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為封裝基板、鍵合絲、芯片粘接材料、切割材料等封裝材料；中游為集成電路的封裝測(cè)試環(huán)節(jié)；下游為5G手機(jī)、筆記本電腦、服務(wù)器、汽車、智能家居、游戲設(shè)備和可穿戴設(shè)備的廣泛應(yīng)用。新興應(yīng)用端帶來(lái)的市場(chǎng)需求增量，中國(guó)大陸封測(cè)市場(chǎng)藍(lán)海時(shí)代悄然開啟。
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半導(dǎo)體行業(yè)第三次轉(zhuǎn)移，全球半導(dǎo)體產(chǎn)能倒向有巨大需求市場(chǎng)的中國(guó)大陸。然而國(guó)產(chǎn)封測(cè)設(shè)備與我們不斷擴(kuò)大的封測(cè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模形成巨大反差。大量核心半導(dǎo)體設(shè)備長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，封測(cè)設(shè)備基本被國(guó)外品牌壟斷，近些年的國(guó)產(chǎn)化率整體上為5%左右，在最為核心的IC固晶機(jī)、焊線機(jī)、磨片機(jī)等封裝設(shè)備領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化率更低到塵埃里。在當(dāng)前大背景下，這意味著中國(guó)先進(jìn)封裝及測(cè)試（設(shè)備）的供應(yīng)鏈處于極不確定的供斷風(fēng)險(xiǎn)中。
近年來(lái)，受益于終端市場(chǎng)景氣度提振，全球半導(dǎo)體需求整體向好，半導(dǎo)體設(shè)備規(guī)模呈現(xiàn)總體上升趨勢(shì)，據(jù)SEMI預(yù)測(cè)，2022 年全球晶圓廠設(shè)備支出將突破 1,000 億美元。
封裝環(huán)節(jié)占據(jù)封測(cè)價(jià)值量的絕大部分，據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)，封裝環(huán)節(jié)占整個(gè)封測(cè)市場(chǎng)份額的80-85%，測(cè)試環(huán)節(jié)占整個(gè)封測(cè)市場(chǎng)份額約15-20%。封測(cè)是我國(guó)在半導(dǎo)體行業(yè)中全球市場(chǎng)份額較高的一個(gè)環(huán)節(jié)。封測(cè)廠商需要投資大量的專用設(shè)備，后道工廠的資本和研發(fā)投入雖然相對(duì)于前道晶圓廠較小，但先進(jìn)封裝工藝也需大量專用設(shè)備和工藝支持。
隨著先進(jìn)封裝的不斷推進(jìn)，SiP技術(shù)、3D封裝、Chiplet等技術(shù)逐漸顯露出巨大潛力，以及終端需求的提升，封測(cè)設(shè)備在半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)中的占比逐漸提升。
先進(jìn)封裝設(shè)備
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作為芯片生產(chǎn)最后一公里的核心步驟，如果沒(méi)有封裝環(huán)節(jié)，就無(wú)法保證可用性，芯片就無(wú)法出貨流向市場(chǎng)。
先進(jìn)封裝進(jìn)入到晶圓級(jí)封裝、系統(tǒng)級(jí)封裝、2.5D、3D等，更是加速了封裝設(shè)備的不斷精進(jìn)更迭。在晶圓制程技術(shù)提升放緩的大背景下，先進(jìn)封裝成為延伸摩爾定律的救命稻草。
圖源：通富微電
封裝是將生產(chǎn)加工后的晶圓進(jìn)行切割、焊線塑封，避免受對(duì)物理、化學(xué)性損害，使集成電路與外部器件實(shí)現(xiàn)電氣連接、信號(hào)連接。半導(dǎo)體封裝設(shè)備包括切割減薄設(shè)備、劃片機(jī)、貼片機(jī)、固化設(shè)備、引線焊接 /鍵合設(shè)備、塑封及切筋設(shè)備、清洗與搬運(yùn)設(shè)備等。綜合調(diào)研機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，各類設(shè)備的市場(chǎng)占比情況如下：
- 貼片機(jī)市場(chǎng)占30%
- 引線機(jī)市場(chǎng)約占23%
- 劃片和檢測(cè)設(shè)備占28%
- 切筋與塑封設(shè)備占比18%
- 電鍍?cè)O(shè)備1%左右
貼片機(jī)是封裝過(guò)程中是最關(guān)鍵、最核心的設(shè)備。貼片機(jī)可高速、高精度地貼放元器件，并實(shí)現(xiàn)定位、對(duì)準(zhǔn)、倒裝、連續(xù)貼裝等關(guān)鍵步驟。先進(jìn)封裝貼片機(jī)分為FC封裝貼片機(jī)、FO封裝貼片機(jī)和2.5D/3D貼片機(jī)。最尖端的先進(jìn)封裝貼片機(jī)設(shè)備為TSV/3D封裝以及晶圓級(jí)封裝的貼片機(jī)。
圖源：富士德中國(guó)有限公司
除此，先進(jìn)封裝要求的其他封裝設(shè)備還包括引線機(jī)、劃片機(jī)、塑封與切筋設(shè)備以及電鍍機(jī)。
由于先進(jìn)封裝設(shè)備的技術(shù)壁壘較高，全球封裝設(shè)備呈現(xiàn)寡頭壟斷格局。目前全球貼片機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格局為“兩超多強(qiáng)”，Besi和ASM占據(jù)超過(guò)全球60%的市場(chǎng)份額。據(jù)CIC灼識(shí)咨詢統(tǒng)計(jì)，目前先進(jìn)封裝貼片設(shè)備，以出貨量或收入計(jì)，市場(chǎng)中Besi、Capcon和ASM幾乎占據(jù)市場(chǎng)絕大多數(shù)體量。
目前中國(guó)大陸各類封裝設(shè)備幾乎全部依賴進(jìn)口，主要進(jìn)口封裝設(shè)備品牌如下：
- 裝片機(jī)：ASM Pacific、Besi、FASFORD和富士機(jī)械
- 倒片機(jī)：ASM Pacific、Besi
- 打線設(shè)備：K&S、ASM Pacific、新川
- 劃片切割及研磨設(shè)備：DISCO、東京精密等
- 塑封系統(tǒng)/塑封機(jī)：TOWA、ASM Pacific、APIC YAMADA
雖然中國(guó)先進(jìn)封裝在全球市場(chǎng)擁有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力，但綜合各方數(shù)據(jù)，最近幾年的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率只有1-5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于先進(jìn)制程的10-25%。
測(cè)試設(shè)備
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任何一款芯片在上市之前，若不經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試流程，那么一旦出現(xiàn)性能缺陷，再大批量召回是非常難的。
由于晶圓生產(chǎn)附加值極高，因此檢測(cè)設(shè)備在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的地位日益凸顯。半導(dǎo)體檢測(cè)從設(shè)計(jì)驗(yàn)證到最終測(cè)試都不可或缺，半導(dǎo)體檢測(cè)包括設(shè)計(jì)驗(yàn)證、工藝控制檢測(cè)、晶圓測(cè)試(CP測(cè)試)以及成品測(cè)試(FT測(cè)試)。
圖源：華天科技
半導(dǎo)體檢測(cè)設(shè)備主要分為前道和后道測(cè)試設(shè)備。晶圓前道制造的測(cè)試包括晶圓幾何尺寸與表面形貌的檢測(cè)、成分結(jié)構(gòu)分析以及電性測(cè)試，用到的設(shè)備是量測(cè)設(shè)備、缺陷檢測(cè)設(shè)備、過(guò)程控制軟件三部分；后道封測(cè)主要是通過(guò)分選機(jī)和測(cè)試機(jī)對(duì)芯片的電性參數(shù)及性能等進(jìn)行測(cè)試，確保芯片出廠的性能在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中。半導(dǎo)體檢測(cè)主要受限于復(fù)雜的分析算法、質(zhì)量規(guī)則、特殊光學(xué)原理、高精度成像等，半導(dǎo)體視覺檢測(cè)量測(cè)是工業(yè)制造中最復(fù)雜的機(jī)器視覺應(yīng)用。
JIG SAW 切割分選一體機(jī)?圖源：京創(chuàng)先進(jìn)
測(cè)試設(shè)備方面，國(guó)內(nèi)中高端測(cè)試設(shè)備主要依賴進(jìn)口。據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2021年全球半導(dǎo)體測(cè)試機(jī)市場(chǎng)泰瑞達(dá)和愛德萬(wàn)市場(chǎng)份額占比合計(jì)為84%。泰瑞達(dá)、愛德萬(wàn)和科休三家公司以超過(guò)90%的市場(chǎng)份額壟斷半導(dǎo)體測(cè)試機(jī)市場(chǎng)，具有較高的技術(shù)與市場(chǎng)壁壘，各主要設(shè)備寡頭如下：
- 測(cè)試機(jī)：愛德萬(wàn)、泰瑞達(dá)
- 分選機(jī)：科休半導(dǎo)體、愛德萬(wàn)
- 探針臺(tái)：東京精密&東京電子
圖源：國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院
從測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)情況來(lái)看，據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2021年全球半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為78億美元，同比增長(zhǎng)30%。預(yù)計(jì)2022年前道制造設(shè)備增速為18%增長(zhǎng)至1070億美元，測(cè)試設(shè)備預(yù)計(jì)增長(zhǎng)5%至82億美元。
值得一提，測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)是一個(gè)暴利賽道。2021年泰瑞達(dá)和愛德萬(wàn)的毛利率分為達(dá)到了58.80%和55.80%，顯著高于AMAT、LAM等半導(dǎo)體制造設(shè)備廠商，甚至高于全球光刻龍頭ASML的52.70%。華峰測(cè)控期歷年銷售毛利率均維持在80%左右。
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2021年中國(guó)半導(dǎo)體檢測(cè)行業(yè)市場(chǎng)排名top5 圖源：前瞻研究院
半導(dǎo)體第三方實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)市場(chǎng)起源于中國(guó)臺(tái)灣， 目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中市占率較高的企業(yè)有宜特科技、閎康科技、中國(guó)賽寶、勝科納米、利揚(yáng)芯片、偉測(cè)科技、華嶺股份、廣電計(jì)量、京隆科技、確安科技等。測(cè)量/檢測(cè)設(shè)備仍是前道國(guó)產(chǎn)化率最低的環(huán)節(jié)之一，中科飛測(cè)、上海精測(cè)、睿勵(lì)科學(xué)、東方晶源等本土廠商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)一定突破。
國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體檢測(cè)起步較晚，且行業(yè)準(zhǔn)入門檻高、技術(shù)壁壘高、資金壁壘高等，現(xiàn)階段本土入局者仍較少，對(duì)外依賴程度高，行業(yè)整體呈現(xiàn)規(guī)模小、集中度低的競(jìng)爭(zhēng)格局。
封測(cè)設(shè)備重點(diǎn)攻關(guān)
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在第十九屆中國(guó)半導(dǎo)體封裝測(cè)試技術(shù)與市場(chǎng)年會(huì)上，針對(duì)未來(lái)我國(guó)封測(cè)領(lǐng)域重點(diǎn)技術(shù)研發(fā)布局，長(zhǎng)電科技的CEO鄭力在報(bào)告中指出，產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須以技術(shù)研發(fā)驅(qū)動(dòng)為要領(lǐng)，不應(yīng)做單純的技術(shù)代工，并列出重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)包括：加大成品制造技術(shù)和產(chǎn)能投資力度；規(guī)劃大規(guī)模晶圓級(jí)微系統(tǒng)集成項(xiàng)目；高可靠高密度陶瓷封裝技術(shù)、高可靠塑封技術(shù)；晶圓級(jí)封裝、2.5D硅轉(zhuǎn)接板、TSV疊層封裝、SIP封裝技術(shù)；針對(duì)大功率功率器件及高可靠性汽車電子；基于先進(jìn)封裝平臺(tái)開發(fā)特色封裝產(chǎn)品線。
從后道市場(chǎng)來(lái)看，針對(duì)封測(cè)設(shè)備，需要開發(fā)：5G PA類異形芯片共晶焊裝片機(jī)；開發(fā)50um以下low K存儲(chǔ)芯片隱形切割設(shè)備；開發(fā)5G基站類50um線徑高精度線弧細(xì)鋁線鍥形鍵合機(jī)；開發(fā)高密度Fan-out封裝用精度達(dá)2um貼片機(jī)；開發(fā)具有5G射頻、高電壓大電流（90V、30A以上）等功能的測(cè)試主機(jī)。
隨著先進(jìn)封裝技術(shù)與前道制造日趨融合，先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)仍需求包括刻蝕機(jī)、光刻機(jī)、PVD/CVD、涂膠顯影設(shè)備、清洗設(shè)備、測(cè)試機(jī)等封測(cè)設(shè)備的大力支撐，國(guó)內(nèi)的廠商仍在快速發(fā)展階段，仍需要加大研發(fā)驗(yàn)證和市場(chǎng)占有率。
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國(guó)產(chǎn)替代 逆風(fēng)而行
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封測(cè)設(shè)備國(guó)產(chǎn)率以個(gè)位數(shù)起底，這也意味著今后兩位數(shù)增長(zhǎng)潛力，國(guó)產(chǎn)代替空間巨大。
根據(jù)MIR DATABANK數(shù)據(jù)表明，2021年中國(guó)大陸各類封裝測(cè)試設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模均有高速增長(zhǎng)，探針臺(tái)、引線鍵合、貼片機(jī)設(shè)備甚至接近翻倍增長(zhǎng)，增速都在85%以上。
2021年中國(guó)大陸封裝測(cè)試設(shè)備細(xì)分市場(chǎng)增速?圖源：MIR DATABANK
當(dāng)前，多種利好因素正加大封測(cè)設(shè)備國(guó)有率的發(fā)力提升。
市場(chǎng)方面，全球半導(dǎo)體行業(yè)呈現(xiàn)高增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)也于2021年首破10，000億，晶圓產(chǎn)能提升刺激封測(cè)產(chǎn)業(yè)的資本開支超前；
需求方面，全球產(chǎn)能擴(kuò)充的背景下，國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商與寡頭同場(chǎng)競(jìng)技，出貨量顯著，后端封測(cè)迎來(lái)爆發(fā)期，有融入一線客戶供應(yīng)鏈的機(jī)會(huì)；國(guó)內(nèi)封裝大廠新增設(shè)備按種類統(tǒng)計(jì)國(guó)產(chǎn)化率大幅提升，國(guó)產(chǎn)設(shè)備采購(gòu)總體數(shù)量前所未有；同時(shí)在推進(jìn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中，國(guó)產(chǎn)設(shè)備購(gòu)買量穩(wěn)定增長(zhǎng)；
政策方面，美方肆無(wú)忌憚的封鎖，國(guó)家扶植高新技術(shù)企業(yè)，各地加大對(duì)國(guó)產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)鏈扶持力度，國(guó)產(chǎn)設(shè)備擁有更多驗(yàn)證試用的利好機(jī)會(huì)，進(jìn)口替代明顯提速；
疫情防控方面，隨著國(guó)家放開管制，營(yíng)業(yè)環(huán)境利于商務(wù)往來(lái)，企業(yè)應(yīng)抓住第一波需求高峰，加大與國(guó)內(nèi)外客戶的黏性；
安全方面， 半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的安全日益受到重視，封測(cè)廠正大量采購(gòu)國(guó)產(chǎn)設(shè)備。國(guó)內(nèi)上下游組成統(tǒng)一戰(zhàn)線；
技術(shù)方面， 國(guó)內(nèi)代工廠新產(chǎn)線的升級(jí)以及芯片性能的提高，加上與國(guó)際寡頭技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)壓力下，正倒逼封測(cè)設(shè)備制造廠加大對(duì)技術(shù)攻關(guān)、設(shè)備升級(jí)，完全自主化成為奮斗方向；而且國(guó)產(chǎn)設(shè)備經(jīng)過(guò)優(yōu)化和改進(jìn)，宕機(jī)率大幅下降，目前基本能做到和進(jìn)口設(shè)備相當(dāng)；
人才方面，企業(yè)與高校產(chǎn)教深入融合，人才培養(yǎng)與國(guó)際合作加大推進(jìn)；下一步仍要盡快建設(shè)科教協(xié)調(diào)、產(chǎn)教融合、以人才培養(yǎng)為核心的集成電路制造領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新公共平臺(tái)；
服務(wù)方面，借鑒國(guó)外模式，比拼性能、追求性價(jià)比、高效周到的售后以及個(gè)性化需求定制，已成為國(guó)內(nèi)IC廠商的重要選擇。
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天水華天科技股份有限公司集團(tuán)副總裁肖智軼在中國(guó)集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上，展示了全球及中國(guó)封測(cè)市場(chǎng)規(guī)模。據(jù)預(yù)測(cè)，全球的封測(cè)市場(chǎng)規(guī)模從2016年的510億美元增長(zhǎng)到了2025年的722億美元。中國(guó)的封測(cè)市場(chǎng)規(guī)模從2016年的1564億元人民幣增長(zhǎng)到2025年的3551.9億元，在2016年到2025年中國(guó)大陸的封測(cè)市場(chǎng)的復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到了9.54%，遠(yuǎn)高于全球封測(cè)市場(chǎng)的平均值的3.95%。
先進(jìn)封裝市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)來(lái)自車載與工業(yè)傳感器、5G通訊、AR/VR、高性能運(yùn)算、云計(jì)算及數(shù)據(jù)中心等需求的快速增長(zhǎng)。下游應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ诩呻娐返犬a(chǎn)品性能要求的提升，半導(dǎo)體檢測(cè)市場(chǎng)需求空間正在逐步擴(kuò)大。
在國(guó)家政策和資金的大力扶持下，一批優(yōu)質(zhì)的國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體封測(cè)設(shè)備廠商，直接對(duì)標(biāo)國(guó)際巨頭，以謙虛學(xué)習(xí)的心態(tài)和不服就干的魄力脫穎而出，在眾多細(xì)分領(lǐng)域已經(jīng)逐漸打破海外廠商壟斷市場(chǎng)的格局。
我國(guó)已連續(xù)多年成為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)，在國(guó)家政策支持和市場(chǎng)需求增強(qiáng)的帶動(dòng)下，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)必將迎來(lái)騰飛。雖然半導(dǎo)體封測(cè)設(shè)備企業(yè)如制造設(shè)備一樣狂飆突進(jìn)，但在很多核心技術(shù)、核心裝備與國(guó)際有不少差距。封裝設(shè)備本身研發(fā)門檻高，同時(shí)客戶還很關(guān)注，整個(gè)產(chǎn)線不同工位設(shè)備的功能性能的協(xié)同。封裝設(shè)備面臨更多元化的封裝功能、更精致的精度控制和更高的自動(dòng)化水平要求。
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在第二十屆中國(guó)半導(dǎo)體封裝測(cè)試技術(shù)與市場(chǎng)年會(huì)上，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)封測(cè)分會(huì)當(dāng)值理事長(zhǎng)石磊指出：在新的發(fā)展階段，面對(duì)各種挑戰(zhàn)，需要政府、企業(yè)、金融、投資機(jī)構(gòu)、高校、院所等相關(guān)各方加強(qiáng)協(xié)同，始終保持戰(zhàn)略定力，進(jìn)一步構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新的體制機(jī)制，合力打造良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高端突破、全面提升，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
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想要實(shí)現(xiàn)行業(yè)的整體突破，達(dá)到國(guó)際水平，還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間，這是一個(gè)持續(xù)投資的過(guò)程。我們?nèi)孕璞３种?jǐn)慎、持續(xù)創(chuàng)新、統(tǒng)一作戰(zhàn)。國(guó)產(chǎn)廠家面臨全面國(guó)產(chǎn)替代的巨大市場(chǎng)機(jī)會(huì)。國(guó)產(chǎn)廠商在跟隨進(jìn)口競(jìng)品的同時(shí)，要懷著激情和耐心，綁定客戶，敬畏市場(chǎng)。
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原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)）：封測(cè)設(shè)備之爭(zhēng) | 國(guó)有率最低的環(huán)節(jié)，孕育未來(lái)數(shù)年最高的增長(zhǎng)！