半导体芯片测试设备产业发展指南

半导体芯片测试设备产业发展指南

紧密围绕健康中国建设需求，突出解决重大慢病防控、人口老龄化应对等影响国计民生的重大问题，以提升全民健康水平为目标，系统加强生物数据、临床信息、样本资源的整合，统筹推进国家临床医学研究中心和疾病协同研究网络建设，促进医研企结合开展创新性和集成性研究，加快推动医学科技发展。重点部署疾病防控、精准医学、生殖健康、康复养老、药品质量安全、创新药物开发、医疗器械国产化、中医药现代化等任务，加快慢病筛查、智慧医疗、主动健康等关键技术突破，加强疾病防治技术普及推广和临床新技术新产品转化应用，建立并完善临床医学技术标准体系。力争到2020年，形成医养康护一体化、连续性的健康保障体系，为提高医疗服务供给质量、加快健康产业发展、助推医改和健康中国建设提供坚实的科技支撑。深入实施创新驱动发展战略，支撑供给侧结构性改革，必须统筹推进高效协同的国家创新体系建设，促进各类创新主体协同互动、创新要素顺畅流动高效配置，形成创新驱动发展的实践载体、制度安排和环境保障。把握世界科技前沿发展态势，在关系长远发展的基础前沿领域，超前规划布局，实施非对称战略，强化原始创新，加强基础研究，在独创独有上下功夫，全面增强自主创新能力，在重要科技领域实现跨越发展，跟上甚至引领世界科技发展新方向，掌握新一轮全球科技竞争的战略主动。发展支撑商业模式创新的现代服务技术面向互联网+时代的平台经济、众包经济、创客经济、跨界经济、分享经济的发展需求，以新一代信息和网络技术为支撑，加强现代服务业技术基础设施建设，加强技术集成和商业模式创新，提高现代服务业创新发展水平。围绕生产性服务业共性需求，重点推进电子商务、现代物流、系统外包等发展，增强服务能力，提升服务效率，提高服务附加值。加强网络化、个性化、虚拟化条件下服务技术研发与集成应用，加强文化产业关键技术研发。大力开展服务模式创新，重点发展数字文化、数字医疗与健康、数字生活、教育与培训等新兴服务业。围绕企业技术创新需求，加快推进工业设计、文化创意和相关产业融合发展，提升我国重点产业的创新设计能力。集成电路行业与上下游之间的关联性（一）集成电路行业与上游行业的关联性及其影响行业采购的原材料主要包括电机、传感器、电磁阀、真空发生器等通用型号标准件，加热棒、热电阻等电器加工件和基板、钣金等机械加工件等。上游原材料的价格波动、定制加工件复杂程度将直接影响发行人的生产经营成本。就目前而言，原材料供应充足，原材料价格较稳定。（二）集成电路行业与下游行业的关联性及其影响行业下游为半导体封测行业，测试分选机产品属于下游客户的资本性支出，因此订单量会根据客户产能扩产和资本支出周期而变化。下游行业与终端消费电子等终端应用领域关系密切，终端需求则与经济环境、科技发展相关。集成电路专用设备行业专用设备制造业是集成电路的基础产业和重要支撑，是完成晶圆制造和封装测试环节的基础，是实现集成电路技术进步的关键，在集成电路产业中占有极为重要的地位。集成电路生产线投资中设备投资占比较大，达总资本支出的70%-80%左右，价值量较高。专用设备主要包含前道工序晶圆制造环节所需的光刻机、化学气相淀积（CVD）设备、刻蚀机、离子注入机、表面处理设备等；后道工序封装测试环节所需的切割减薄设备、度量缺陷检测设备、键合封装设备等；测试环节所需的测试机、分选机、探针台等。在晶圆制造环节使用的设备一般被称为前道工艺设备，在封测环节使用的一般被称为后道工艺设备。这些设备的制造需要综合运用光学、物理、化学等科学技术，具有技术含量高、制造难度大、设备价值高等特点。发展新一代信息技术大力发展泛在融合、绿色宽带、安全智能的新一代信息技术，研发新一代互联网技术，保障网络空间安全，促进信息技术向各行业广泛渗透与深度融合。发展先进计算技术，重点加强E级（百亿亿次级）计算、云计算、量子计算、人本计算、异构计算、智能计算、机器学习等技术研发及应用；发展网络与通信技术，重点加强一体化融合网络、软件定义网络/网络功能虚拟化、超高速超大容量超长距离光通信、无线移动通信、太赫兹通信、可见光通信等技术研发及应用；发展自然人机交互技术，重点是智能感知与认知、虚实融合与自然交互、语义理解和智慧决策、云端融合交互和可穿戴等技术研发及应用。发展微电子和光电子技术，重点加强极低功耗芯片、新型传感器、第三代半导体芯片和硅基光电子、混合光电子、微波光电子等技术与器件的研发。集成电路行业未来发展趋势（一）集成电路产业模式发展更具精细化根据是否自建晶圆生产线、封装测试生产线，集成电路行业的经营模式主要包括IDM模式、Fabless模式、Foundry模式、OSAT模式。IDM模式指垂直整合模式，该模式集芯片设计、制造、封测于一体，有利于设计、制造等环节协同效应从而发掘技术潜力，是早期多数集成电路企业采用的模式。但由于规模庞大，管理成本较高，目前仅有极少数企业能够维持良好的运营。Fabless模式指无晶圆厂模式，是另一个直接面对市场的模式，代指无生产线设计企业。该模式下的企业主要从事芯片的设计和销售，将晶圆制造、封装测试环节通过委外完成。因此，初始投资规模较小，创业难度较低，转型相对灵活从而受到大多企业的青睐，但相比IDM模式，Fabless模式无法与下游生产制造、封装测试进行工艺协同优化。Foundry模式指晶圆制造模式，该模式下的企业专门负责芯片的生产和制造。OSAT模式指封装测试模式，该模式下的企业主要从事芯片的封装和测试，Foundry模式和OSAT模式下的企业本身不涉及芯片的设计，主要为Fabless企业提供芯片的生产、制造、封装和测试服务。（二）集成电路产业链协同效应构筑行业新壁垒随着集成电路产业进一步精细化分工，在Fabless模式下，半导体测试系统企业需要与集成电路设计企业、晶圆制造企业、封装测试企业等建立稳定紧密的合作关系，头部企业通过整合集成电路产业链的协同效应构筑行业壁垒。为确保检验质量、效率和稳定性，半导体测试系统企业需要与集成电路设计企业、晶圆制造企业、封装测试企业经过长时间的协作、磨合，提供符合客户使用习惯和生产标准的定制化测试程序开发。随着半导体测试系统装机量的上升，能够促进产品的双向推广。以公司的产品为例：一方面，当下游大部分封装测试企业客户使用同一款测试分选机时，为保证量产时芯片质量的可控性，芯片设计企业会优先使用同类测试分选机；另一方面，为了更好地符合芯片设计企业的精度要求，芯片设计企业使用的测试分选机也会成为封装测试企业的首选。半导体测试系统企业在整个产业上的协同能力需要一个持续积累的过程，对于新进入者而言，市场先入者已建立并稳定运营的产业生态链将构成其进入本行业的一大壁垒。（三）测试任务的复杂性对分选机设备提出更高要求在设计验证环节和成品检测环节，测试机和分选机需配合使用。当前，测试机行业面临的测试任务日益复杂，测试机的测试能力和配置需求都在提高。随着芯片集成度越来越高，市场需求的芯片体积趋小，测试时间增长，测试机企业越来越多地采用多工位并测的方案来节省测试时间，推出测试覆盖面更广、资源更多的测试设备，不断提高测试系统的可靠性和稳定性，以降低客户平均到每颗器件的测试成本，测试产品技术发展趋势主要包括：A．并行测试数量和测试速度的要求不断提升；B．功能模块需求增加；C．对测试精度的要求提升；D．要求使用通用化软件开发平台；E．对数据分析能力提升。这对与测试机共同配套使用的分选设备也提出了相应的要求。（四）测试分选机设备的高速率、稳定性强、柔性化及多功能的发展趋势测试分选机的单位产能低和换测时间长意味着相同时间内测试芯片数量较少，影响测试效率；同时，测试分选机大批量进行自动化作业时对系统稳定性提出更高要求，要求较低的故障停机率；封装形式的多样性又要求测试分选机具备在不同的封装形式下快速切换的能力，即柔性化生产能力。并且，随着产品测试性能的多样化，需要测试分选机配合提供多种温度环境、静电环境、视觉定位等多样性功能。由于芯片的用途极其广泛，性能要求及技术参数等差异较大，各类性能、用途的芯片大量并存并应用，这也决定了不同的芯片产线需配置相匹配的、技术等级及性价比相当的半导体设备。即使在同一产线上，复杂程度不同的工艺环节也是根据其实际需要搭配使用各类技术等级的设备。因此，高、中、低各类技术等级的生产设备均有其对应市场空间，并存发展。发展新材料技术围绕重点基础产业、战略性新兴产业和国防建设对新材料的重大需求，加快新材料技术突破和应用。发展先进结构材料技术，重点是高温合金、高品质特殊钢、先进轻合金、特种工程塑料、高性能纤维及复合材料、特种玻璃与陶瓷等技术及应用。发展先进功能材料技术，重点是第三代半导体材料、纳米材料、新能源材料、印刷显示与激光显示材料、智能/仿生/超材料、高温超导材料、稀土新材料、膜分离材料、新型生物医用材料、生态环境材料等技术及应用。发展变革性的材料研发与绿色制造新技术，重点是材料基因工程关键技术与支撑平台，短流程、近终形、高能效、低排放为特征的材料绿色制造技术及工程应用。发展引领产业变革的颠覆性技术加强产业变革趋势和重大技术的预警，加强对颠覆性技术替代传统产业拐点的预判，及时布局新兴产业前沿技术研发，在信息、制造、生物、新材料、能源等领域，特别是交叉融合的方向，加快部署一批具有重大影响、能够改变或部分改变科技、经济、社会、生态格局的颠覆性技术研究，在新一轮产业变革中赢得竞争优势。重点开发移动互联、量子信息、人工智能等技术，推动增材制造、智能机器人、无人驾驶汽车等技术的发展，重视基因编辑、干细胞、合成生物、再生医学等技术对生命科学、生物育种、工业生物领域的深刻影响，开发氢能、燃料电池等新一代能源技术，发挥纳米技术、智能技术、石墨烯等对新材料产业发展的引领作用。发展高效安全生态的现代农业技术以加快推进农业现代化、保障国家粮食安全和农民增收为目标，深入实施藏粮于地、藏粮于技战略，超前部署农业前沿和共性关键技术研究。以做大做强民族种业为重点，发展以动植物组学为基础的设计育种关键技术，培育具有自主知识产权的优良品种，开发耕地质量提升与土地综合整治技术，从源头上保障国家粮食安全；以发展农业高新技术产业、支撑农业转型升级为目标，重点发展农业生物制造、农业智能生产、智能农机装备、设施农业等关键技术和产品；围绕提高资源利用率、土地产出率、劳动生产率，加快转变农业发展方式，突破一批节水农业、循环农业、农业污染控制与修复、盐碱地改造、农林防灾减灾等关键技术，实现农业绿色发展。力争到2020年，建立信息化主导、生物技术引领、智能化生产、可持续发展的现代农业技术体系，支撑农业走出产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代化道路。加强基础研究协同保障完善基础研究投入机制，提高基础研究占全社会研发投入比例，充分发挥国家对基础研究投入的主体作用，加大财政对基础研究的支持力度，加大对基础学科、基础研究基地和基础科学重大设施的稳定支持。强化政策环境、体制机制、科研布局、评价导向等方面的系统设计，多措并举支持基础研究。积极引导和鼓励地方企业和社会力量加大对基础研究的投入，形成全社会重视和支持基础研究的合力。加强顶层设计和整体布局，完善国家基础研究管理部门之间的沟通协调机制，按照新的国家科技计划体系对基础研究工作进行系统性部署和支持。发挥国家自然科学基金支持源头创新的重要作用，充分尊重科学家的学术敏感，包容和支持非共识研究，构建宽松包容的学术环境。国家重点研发计划以及基地和人才专项加强支持开展目标导向类基础研究和协同创新，建立按照国家目标凝练基础研究重点任务的有效机制，进行长期稳定支持。推进科教融合发展，结合国际一流科研机构、世