晶元測試需要掌握的技術「晶元檢測機構」

2016年8月2日，三星Galaxy Note7橫空出世，它不僅應用了三星自家優質的AMOLED的5.7英寸2k解析度屏幕，而且還搭載了高通驍龍820處理器，按照當時的配置而言，Galaxy Note7堪稱絕對的「機皇」。

Galaxy Note7集合了三星所有「黑科技」於一身，其寄期望藉助Galaxy Note7來扭轉在中國市場的頹勢。在小米、華為等中國手機的衝擊下，三星已經在2015年跌出中國手機銷量榜前五，要知道就在兩年前它還可以擁有中國市場近20%的份額。

上市初期，Galaxy Note7的銷量果然不負眾望，一度讓其超越蘋果成為最熱門的手機類型，然而由於品控的拙劣表現，僅上市一個月的Galaxy Note7就在多個國家頻頻發生爆炸起火事故，致使最終三星不得不緊急暫停生產，並召回這款手機。

在Galaxy Note7的一片罵聲中，三星在中國手機市場的份額節節敗退，市場佔有率跌至1%以下。最終，三星不得不關停了中國工廠，並退出了中國市場。

對於一款產品而言，或許在上市初期市場更關注它的性能，但從長期來看，決定產品長期價值的依然還是品質。

但就是這樣一條商業真理，卻並沒有體現在如今我國的晶元產業鏈中，現階段而言，與品控相比，市場依然更加關注產業鏈上游。

製造一枚晶元，產業鏈從上游到下游分別是：設計、流片、封裝、測試，目前市場的主要注意力都放在設計、流片環節，測試甚至壓根就沒有被當成是一個單獨的行業，而是與封裝並稱為封測。

雖然測試的市場份額僅占整個晶元製造產業鏈的6%，但其仍是一個十分重要的行業，甚至直接關乎晶元成品的品質，稍有不慎就會造成無法估量的後果。

現階段，市場只關心我們能不能造出來晶元。但隨著晶元行業的成熟，市場未來的關注點勢必會調整至我們能不能高效的製造晶元。

按照這樣的邏輯，晶元測試這個「隱形賽道」的價值並未被市場所充分挖掘。

01、什麼是晶元測試？

顧名思義，晶元測試就是晶元製造過程中，檢測廠商通過專業的儀器對生產中的晶元半成品進行測試，以此提升良品率的環節。

每一顆進入市場的晶元，都必須經過測試才能夠最終上市，因此晶元測試環節實際有著巨大的市場需求。很多懷有偏見的投資者認為，測試只不過是晶元封裝的後的例行公事，但實際上它的價值遠不止於此。

按照製造流程劃分，晶元測試可以分為晶圓測試（簡稱中測）和成品測試（簡稱成測）兩種，他們的訴求都是確保終端產品良品率的提升，從而實現控制成本的目的。

來源：公開資料

中測指的是，在晶圓製造完成後，檢測廠商對晶圓上每一個晶元進行電性能力和電路機能的測試，確保晶圓能夠實現晶元的電路功能。中測是晶圓被送至封裝工廠之前的最後一步工序，直接決定了封裝原材料的質量。

成測則是晶元封裝後的最終檢測。基於晶元種類的差異，晶元封裝流程中的測試節點也不盡相同，測試方案與測試程序也都有所差異，因此成測更偏向於為客戶提供定製化的服務，其產業附加值是要高於中測的。

同時，根據測試設備的技術參數，晶元測試又可以分為高端測試平台和中端測試平台。高端測試平台必須具備測試頻率高於 100MHz 且通道數大於 512PIN ；低於上述要求的設備都被歸結為中端測試平台。

高端測試平台主要應用於 SoC、FPGA、AI 等晶元的測試，投資金額較高，國內市場存量有限，具備一定的競爭護城河。而中端測試平台則主要應用於常規模擬晶元，雖然技術難度不高，但測試流量很大。

從總體來看，晶元測試正逐漸向高端化發展，這將成為晶元測試企業未來新的增長點。

02、一個正在萌芽的「隱形行業」

一直以來，晶元測試行業都被看成是晶元封測的一部分。而真實的情況是，傳統一體化封測企業並不足以滿足當下的需求。

傳統一體化封測企業的測試業務往往是當做封裝業務的補充，核心業務以封裝為主，測試為輔，既沒有產品多樣性，也沒有精力去服務小的客戶。

也就是說，傳統一體化封測公司，它們的測試業務更多用於自檢，並沒有去承接外部用戶的能力，而行業內對於獨立第三方晶元測試業務的需求已經越來越旺盛。

隨著晶元設計行業的迅速發展，大量晶元類型被設計了出來，但其中只有很少的一部分會進行大規模流片，很多晶元仍停留在設計階段。這就意味著，大量的晶元測試需求實際是沒有得到滿足的。

獨立第三方晶元測試公司則能夠根據客戶需求，定製化的推出測試服務，滿足客戶對於晶元功能、性能和品質等多方面的嚴苛要求。在測試過程中，客戶還能夠根據獨立測試公司的反饋，及時調整晶元設計思路，避免大規模流片造成的浪費。

從商業模式考量，傳統封測公司與獨立第三方測試公司存在明顯差異。傳統封測公司更注重封裝產量，是一種偏重資產的製造業公司；獨立測試公司更加看重用戶體驗，實際上是以用戶感受為主的服務型公司。

由於兩者迥然的模式差異，因此我們很難用一方去替代另一方，晶元製造需要能夠大規模封測的企業，同樣也需要能夠提供差異化服務的獨立第三方測試公司。

隨著第三次半導體產業轉移，中國已經逐漸成為世界上最核心的集成電路製造國家。在產能逐步攀升的同時，實則需求也在日益多樣化，這為獨立第三方測試企業提供了生長的土壤。

與傳統一體化封測廠商相比，獨立第三方檢測廠商具備三重優勢。

首先，獨立第三方測試廠商不參與晶元製造的其他流程，因此不存在立場上的傾斜，關於晶元設計、流片、封裝的一切潛在問題，都可以給出客觀公正的建議，用一種更加專業化的方式幫助中國晶元企業發展。

其次，晶元測試已經呈現逐漸高端化的趨勢，具有技術含量高、知識密集的特點，傳統封測企業很難有足夠的資金和精力去應對行業的更替。獨立第三方測試企業所聚焦的顆粒化更細，能夠專註產業最前沿，進一步的推動中國晶元行業的發展。

同時，封裝與測試對研發人員的要求也完全不同，傳統封測企業更注重封裝工藝製程的研究，而獨立第三方測試公司則專長在於軟體和硬體的結合。

最後，獨立第三方測試企業能夠為晶元企業提供更加優質的增值服務，包括集成電路測試方案開發、晶圓測試服務、晶元成品測試服務以及與集成電路測試相關的配套服務。通過專業的測試，讓晶元產品最終的效果得到提升。

鑒於此，如果國內沒有獨立第三方測試機構出現，所有的需求都交給封測企業，那麼勢必會影響我國晶元產業的發展。

晶元檢測，一個背靠封裝行業的「隱形賽道」正在崛起。

03、封測市場增長強力，專業測試剛剛起步

封測行業是中國在半導體產業鏈中競爭力最強的環節。縱觀全球封測市場，中國台灣、中國大陸、美國三足鼎立。

據TrendForce公布的報告，2021年Q2季度，全球封測市場規模排名前十的廠商中，有6家來自於中國台灣，合計市場份額佔比54.8%；3家來自中國大陸，合計市場份額佔比27.4%；僅有安靠一家來自美國，市場份額佔比17.9%。

縱向來看，中國大陸的3家封測企業營收增速顯著，市場份額佔比不斷攀升，全球市場份額佔比由2020年Q2季度的25.5%提升至27.4%，而中國台灣和美國廠商的份額則成下降趨勢。雖然中國大陸企業入局較晚，但目前卻顯示出強勁的增長勢頭。

數據來源：TrendForce

與封測行業的強勢崛起不同，目前中國獨立第三方測試公司依然處於剛剛起步的狀態。放眼全球市場，來自中國台灣的京元電子是領軍企業，今年上半年營收規模達35.5億元，展現出超強的規模優勢。

反觀國內市場，目前專註獨立第三方測試業務的公司並不多，利揚晶元和華嶺股份是其中的佼佼者。目前，僅有利揚晶元一家公司在科創板上市，具有稀缺投資屬性；華嶺股份背靠復旦微電，近年來成長較快，但暫未上市。

來源：公開資料

雖然利揚晶元和華嶺股份的營收規模遠遠落後於世界龍頭公司京元電子，但在業務成長性方面，則顯示出超強的成長力，上半年分別同比增長63.1%和28.2%，遠高於京元電子3.9%的營收增速。

由於晶元測試產業仍屬於技術密集型、資金密集型產業，因此企業發展與技術實力、資金實力高度相關。隨著科創板的推出，成功上市的利揚晶元獲得了良好的發展機遇，而另一方面華嶺股份雖然暫未上市，但卻極有可能登陸北交所。

在資本助力之下，中國晶元測試這個「隱形賽道」有望破土而出，走上資本前台。中國晶元行業的未來，需要更多「專精特新」的優秀企業。