半导体设备行业系列报告之二:从优势富集到全面突破 后道设备将迎来国产化浪潮

类别:行业 机构:上海申银万国证券研究所有限公司 研究员:袁航/骆思远/杨海燕/任慕华 日期:2021-12-03

封测设备是芯片制造中的重要支持,广义测试+封装设备占半导体设备市场规模的25%。 广义的半导体测试工艺贯穿集成电路设计、制造、封测三大过程,是提高集成电路制造水平的关键工序之一,后道工厂的封装工艺也需大量先进封装设备支持。根据SEMI 数据,2020 年全球半导体设备市场规模约 712 亿美元,广义测试+封装设备约占比25%。

    封测行业景气向上加大资本开支,半导体设备将新一轮扩容。后疫情时期,中国内地半导体封测行业的景气度回升高于全球平均水平,其中长电、通富、华天、晶方等国内多家封测大厂已计划募集近200 亿进行扩产。封装测试已成为我国半导体产业链中最具国际竞争力的环节,密集的产线投资将带来封测设备强劲的市场需求。

    测试设备虽仍由海外寡头垄断,国产化率较低,但本土企业经历多年攻坚已在部分领域实现突围。广义上的半导体检测分为设计验证,过程检测,晶圆生产检测/晶圆测试(CP)和终测(FT),贯穿整个半导体制造过程,且其市场集中度较高,均由海外巨头垄断。2018年KLA 在前道的检测和测量市场中占比过半、稳居行业第一;测试机龙头泰瑞达、爱德万2018 年合计市占率达到90%;东京精密、东京电子两家公司占据全球73%的探针台市场。 虽然目前本土测试设备企业与国外企业差距较大,但经过多年的研发创新部分企业有望实现局部突围。前道设备方面,本土企业逐渐形成了量测领域切入,向检测等较高难度领域延伸的国产替代突围之势。后道检测方面,模拟/混合测试机国产替代先行,华峰测控、长川科技2018 年合计市占率已达80%,高端芯片领域的SoC 测试设备国产化率虽较低,但各企业已经入量产爬坡阶段,未来有望持续放量。

    封装工艺多环节高要求,传统封装设备仍大量依赖进口,但先进封装带来国产化机遇。封装设备技术和加工制造能力是封装行业发展的要害与瓶颈,全球封装设备呈现寡头垄断格局,ASM Pacific、K&S、Besi、Disco 等公司占据了绝大部分的封装设备市场,行业高度集中。据 CSIA 封装分会2020 年报告表示,国内少量先进封装产线上的工艺设备国产化率或高达20%-50%以上,但整体后道封装设备国产化率较低。在先进封装生产线中,实现了批量销售的设备包括光刻、涂胶、去胶、刻蚀、PVD、清洗机、晶圆切割等。但在传统封装生产线上,主要设备如封装用减薄抛光、划片机、编带机、键合机、电镀设备等仍然大量依赖进口。我们根据各公司公告详细统计了2020 年起国内头部OSAT 厂扩产采购设备的情况,长电科技、通富微电、华天科技、晶方科技募投项目国产化率分别为12.3%、4.5%、18.6%、34.8%,整体来看先进封装产线国产化率高于传统封装产线。

    中国大陆封测环节发展成熟度好于晶圆制造环节,但封装设备与测试设备国产化率均远低于晶圆制程设备的国产化率。国内缺乏知名的封装设备制造厂商,也缺乏中高端测试设备供应商,尤其是封装设备的国产突破还需产业链及政策重点培育。我们认为一方面是产业政策支持(02 专项)主要集中在晶圆厂、封测厂、前道设备,而封测设备覆盖较少,缺少来自下游客户的验证机会;另一方面因贸易限制,先进的前道设备是重灾区,而对于封装测试进口限制较少。短期来看,扩产浪潮带动上游封测设备产值不断扩张,同时,也带来了高速增长的国产化设备需求,为国产化设备带来了结构性替代的机会。在设备厂积极研发创新的环境下,国产设备实力有望进一步提升,从而更好地匹配封测厂要求。长期而言,封测厂对于供应链安全、协同的要求也会持续推动国产化长足发展。

    相关标的:建议关注华峰测控、长川科技、光力科技、新益昌、精测电子、和林微纳等;

    风险提示:需求低于预期影响扩产节奏;国产设备验证结果不达预期导致订单进展不达预期;上游原材料采购周期延长,影响设备交付时间及收入确认节奏