2022年华峰测控研究报告 国产半导体测试机龙头兼具估值扩张与成长确定性

1、国产半导体测试机龙头兼具估值扩张与成长确定性

芯片法案的落地将强化国产替代的急迫性和必要性，Chiplet 技术带来测试机的新增 量需求，公司作为国产测试机龙头，不断打破海外技术和市场垄断，估值一直远低于 半导体设备行业平均水平，具备较大的估值提升空间。公司 STS8300 新机型成功切入 SOC 测试赛道，打破海外垄断，打开 40 亿美元成长空 间。STS8300 单价高，已经销往国内多家封测和设计头部公司，借助公司稳固庞大的 客户生态，2022 年将进入加速放量阶段，带动公司业绩实现 30%的高速增长。公司 STS8200成熟机型，面向模拟和数模混合，占国内模拟测试机市场 60%以上，实 现了国产替代。STS8200生命周期长，并升级开拓了 IGBT、SiC、GaN等功率测试领 域，又逢 Chiplet 技术带来模拟测试增量需求，将带动 STS8200 更好穿越周期。

1.1、行业新变量强化国产替代逻辑，公司有估值扩张需求

芯片法案的落地将强化国产替代的急迫性和必要性，Chiplet 技术带来测试机的新增 量需求，公司作为国产测试机龙头，不断打破海外技术和市场垄断，估值一直远低于 半导体设备行业平均水平，我们认为公司具备较大的估值提升空间。 美国芯片法案旨在提升其国内晶圆制造能力和保持技术领先性，同时全面限制和延缓 中国半导体先进制程技术的发展，国产替代迫切性和必要性提升。8 月 9 日，拜登在白宫 签署了《芯片与科学法案》，主要用于建设、扩大或更新美国晶圆厂，法案还明确要求，获 得美国政府补贴的公司，十年内不能在中国大陆发展 28 纳米以下的芯片制造。 8 月 13 日，美国商务部宣布设计 GAAFET（全栅场效应晶体管）结构集成电路所必须 的 EDA 软件对华出口限制。

Chiplet 技术是经济效益与算力追逐的折中产物，通过对芯片功能区进行解耦，再依 靠先进封装组装成系统，被认为是延续摩尔定律的途径之一。Chiplet+先进封装的芯 片系统制造模式，会带来模拟测试的增量需求。 华峰测控作为国产测试龙头，基本完成了模拟测试的国产替代，同时突破了 SOC 测 试机的海外垄断。在国产替代逻辑强化和 Chiplet 技术带来的新业务增量的行业变量 下，公司有估值扩张的需要。2022 年 4 月底以来，公司 PE 在 30-50 之间，同期半导体设备行业及可比公司长川科技 的 PE 均在 80-150 之间，是公司 PE 的 3 倍左右。

1.2、公司的持续创新性带来业绩确定性，超额收益可期

公司注重创新，STS8200 成熟机型实现了模拟测试机的国产替代，并开拓了 IGBT、 SiC 和 GaN 等功率器件测试系统。新机型 STS8300 成功进入 SOC 测试赛道，打破海 外垄断，打开 40 亿美元成长空间，并进入加速放量阶段，公司业绩确定性增长。STS8200 主力成熟机型已经实现了模拟测试国产替代，并持续开发数模混合和功率器 件测试应用场景。公司 STS 8200 模拟测试机型 2005 年开发成功后，2014 年推出“CROSS” 技术平台，可在同一个测试技术平台上通过更换不同的测试模块实现模拟、模拟混合和SiC、IGBT 和 GaN 等功率测试系统。STS8200 产品畅销海内外，据公司官网，目前装机量 已经突破 5000 台，我们测算将占国内模拟测试市场规模约 60%，完成了国产替代。

STS8200 主力机型生命周期长，无快速迭代风险，且 Chiplet 技术带来需求增量。公 司的 STS8200 系列主要应用于模拟及混合信号类集成电路测试，所测试产品迭代速度较 慢，对应的半导体自动化测试系统生命周期长。Chiplet 技术在高性能计算方面的快速发 展，也会带来新的模拟测试需求增量。

新机型 STS8300 系列成功切入 SOC 测试赛道，打破海外垄断，打开 40 亿美元成长空 间。公司继续加大研发投入，于 2018 年成功开发了下一代的 STS 8300 平台，具备 64 工位 以上的并行测试能力，能够测试更高引脚数、更多工位，主要面向 PMIC 和功率类 SOC， 可同时满足 FT 和 CP 的测试需求，成功入门 SOC 测试领域，打破海外巨头垄断。 STS8300 价格近 150 万元/台，2022 年进入快速放量阶段。据公司招股说明书，公司 STS8200 目前约 45-50 万元/台，而高端 STS8300 新机型价格则约 150 万元/台，公司开发 STS8300 也是基于现有客户对 SOC 测试需求，有的放矢，目前已经在矽力杰、圣邦、艾为 和思瑞浦等公司装机，2021 年销量约 100 台，后面将逐步稳定，2022 年将进入快速放量阶 段。

公司客户优质粘性强，多为头部封测、代工和设计公司。设计和 IDM 类客户占比持 续提升，有效驱动放大下游封测和代工厂采购量。依靠稳固庞大的客户生态系统，公 司可以更容易地向外推广销售 STS8300 等高价值新机型。 公司客户优质，粘性强，前五大客户留存率 100%。公司目前已获得包括但不限于长 电科技、日月光集团、华润微电子、台积电、华为、意法半导体等国内外头部封测、设计 和制造公司供应商认证。同时，公司主要客户保持稳定，前五大 2016-2019H1 留存率为 100.00%，前十大客户留存率为 95.00%。

设计和 IDM 公司占比持续提升，驱动放大封测和晶圆代工厂测试机采购量，构筑稳 固健康销售生态。目前，公司拥有上百家集成电路设计企业客户资源，也与超过三百家以 上的集成电路设计企业保持了业务合作关系。设计和 IDM 类公司占比从 2016 年的 18%增 加至 2021 年的 50%，这类公司是测试机行业的驱动力，封测企业有部分订单完全由设计企 业决定。

1.3、公司产品竞争力强，盈利能力突出，营收和利润均高速增长

公司测试系统产品技术含量和客户门槛较高，客户粘性较强，在市场上具有较强的竞 争力。公司营业收入高速增长，盈利强劲，毛利率和净利率高位稳定，显著高于同行 可比公司。 营业收入高速增长，利润不断释放。2017-2021 年，公司营业总收入从 1.49 亿元增长 至 2021 年的 8.78 亿元，CAGR 达 55.80%，对应归母净利润从 0.53 亿元增至 4.39 亿元，CAGR 达 69.65%。其中，2021 年受行业高景气度和半导体设备国产替代趋势加强的影响， 营业总收入和归母净利率的同比增速均达到了 120%左右。

盈利强劲，毛利率和净利率高位稳定。公司毛利率一直稳定维持在 80%左右，整体呈 上升趋势；净利率也整体提升，近 3 年主要维持在 47-50%之间。公司较高毛利率和净利率 水平主要原因是公司的测试系统产品技术含量和客户门槛较高，客户粘性较强，具有较强 的议价能力，在市场上具有较强的竞争力。 公司盈利能力显著高于国内外可比公司，主要系产品结构和营业模式的差异。高于长 川科技的主要原因是产品结构差异，长川科技除了生产测试机，主要还是以毛利率较低的 分选机为主。而高于行业内国际龙头的关键原因是营业成本相对较低，而营业成本低主要 系公司在组装和调试阶段为自生产，只将焊接 PCB 等基础生产工作外包。

2、SOC测试机市场超40亿美元，双寡头垄断，公司成功切入

2.1、半导体测试机是芯片良率和性能保障的关键

半导体测试是芯片良率和质量保障的关键，贯穿了集成电路设计、制造和封装整个产 业链环节。芯片测试除了保证对外出售的都是合格产品，更重要的还要确认产品失效的原 因，并改进设计及制造、封测工艺，以提高良率及产品质量。测试设备主要包括测试机、分选机和探针台，据 SEMI 统计测试机价值量占比超 63%。测试机（ATE）是检测芯片功能和性能的专用设备，测试机对芯片施加输入信号， 采集被检测芯片的输出信号与预期值进行比较， 判断芯片在不同工作条件下功能和性能的 有效性。 分选机和探针台是将芯片的引脚与测试机的功能模块连接起来并实现批量自动化测试 的专用设备。在设计验证和成品测试环节（FT），测试机需要和分选机配合使用；在晶圆 检测（CP）环节，测试机需要和探针台配合使用。

测试机占半导体测试设备比重达 63%，2022 年全球测试机市场规模达 55 亿美 元。根据 SEMI 统计数据，预计 2022 年半导体测试设备市场将增长 12.1%至 88 亿美 元，2023 年将再增长 0.4%。其中，ATE 测试机占比约 63%，预计 2022 年市场规模达 55 亿美元。全球半导体测试系统市场仍由海外制造商主导，CR3 超 90%以上。泰瑞达、爱德万、 科休等国外知名半导体测试系统制造企业的产品线齐全。2021 年，爱德万、泰瑞达及科休 三家公司以超过 90%的市场份额垄断半导体测试系统市场。

2.2、SOC测试机市场空间超40亿美元，海外双寡头垄断

不同测试类型中，SOC 测试技术壁垒最高。从分类情况来看，根据测试对象的不同， 测试机又细分为 SoC、存储、模拟和 RF 等类别，其中数字测试机主要包含 SoC 和存储测 试机两大类，相较模拟测试机而言，由于被测产品集成度、复杂度高，测试功耗大，整体 技术壁垒较高。SOC 测试机市场规模最大，预估 2022 年全球 SOC 测试机市场规模有望达到 46 亿美 元。在不同产品测试类型中，SOC 测试市场需求最大，爱德万（Advantest） 年报预测， 由于对高性能计算应用的需求，2021 年 SOC 测试机市场空间 43 亿美元，而 2022 年将达到 46 亿美元。

随着中国半导体发展和封测产业转移，国内 SOC 测试需求持续增长，2022 年预计 SOC 测试机市场规模将超 10 亿美元。2011 年中国大陆在 SoC 测试机市场的占比仅为 8%，随着国内半导体产业发展，尤其是封测产业的崛起，带动了国内市场对 SoC 芯片的测 试需求， 2019 年国内 SoC 测试机市场规模已经占全球的 23%，则市场规模达 10 亿美元， 后续随着国内半导体产业的发展，还将继续扩大。 全球 SOC 半导体测试机主要由泰瑞达与爱德万两大寡头垄断，合计占比超 94%。数 字及 SoC 类芯片、存储类芯片的测试难度高，美国泰瑞达和日本的爱德万仍处于绝对的垄 断地位。

国内 SoC 类测试机自给率较低，国内仅有华峰测控实现了 SOC 入门级产品的开发和 销售。通过多年的技术积累，国内企业在模拟及数模混合集成电路和功率半导体分立器件 测试系统领域国产化替代有了相当的进步，在模拟及数模混合集成电路测试领域，以华峰 测控和长川科技为主；在功率半导体分立器件测试领域，以联动科技和宏邦电子为主。

2.3、华峰测控：切入SOC测试赛道，打开数倍成长空间，产品加速放量

STS8300 已经对较为复杂的电源管理类 SoC 进行量产测试，成功切入 SOC 测试赛 道。2008 年公司开发了能将所有测试模块装在测试头中的 STS8300 平台，数字通道能力显 著提高，作为 SoC 测试的入门级产品，主要面向 PMIC 和功率类 SoC 测试，可同时满足 FT 和 CP 的测试需求。 持续开拓高端 SOC 应用场景，产品进入加速放量阶段。目前 STS8300 成熟应用的 100M 板卡装机量已经较多，公司也在 2021 年底完成了更高主频板卡的研制工作，200M 和 400M 产品应用会在今年完成验证工作，并将持续推进 800M 高速数字通道测试模块的 研发，有望进一步拓展中高端 SOC 测试市场。STS8300产品2020年开始有订单，在公司 2021 年整体收入占比 15%左右，2022Q1提升到了30%，处于快速放量阶段。

市场开拓有的放矢，借助公司稳固庞大的客户生态圈。公司部分现有客户具有较大的 SoC 类集成电路的测试需求，公司通过在模拟集成电路测试领域的良好合作历史，能逐渐 获取现有客户在 SoC 类集成电路测试领域的订单。 公司在 SOC 半导体测试领域已具备了深厚的技术储备，并持续投入新方向的研究。 针对 SoC 类集成电路测试领域，公司在 V/I 源、数字通道和同步技术方面技术储备较为丰 富，已经具备进入电源管理类 SoC 集成电路测试领域的技术能力。此外，公司计划通过提 升数字通道的性能水平及同步精度等方面来拓展在更复杂 SoC 类集成电路的测试能力。

3、先进封装助力Chiplet技术发展，带来模拟测试设备新增量

3.1、Chiplet技术是算力追逐与半导体代工能力和经济效益的折中产物

Chiplet 技术是经济效益与算力追逐的折中产物。人类对算力的追逐从未停息，半导体 工艺制程也持续推进到了 3nm/2nm，晶体管尺寸已经越来越逼近物理极限，所耗费的时间 及成本越来越高，同时所能够带来的“经济效益”的也越来越有限，Chiplet 技术应运而生， 被认为是延续摩尔定律的途径之一。 Chiplet 技术是对芯片功能区进行解耦，再依靠先进封装组装成系统的过程。Chiplet 俗 称芯粒，也叫小芯片，是将一类满足特定功能的 die（裸片）通过 die-to-die 内部互联技术 将多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起形成一个系统芯片（SoC 芯片）的方法。

Chiplet 可以将采用不同工艺、材料的模块集成。SoC 将处理器、存储器、外设接口等 多种功能模块的整个系统集成到一个芯片上，而 Chiplet 技术则是使用封装技术把来自不同 无晶圆设计公司和代工厂的具有不同材料和功能的异种芯片，并排或堆叠集成到不同基板 上的系统或子系统中。与 SOC 相比，Chiplet 具备成本低、设计简单等优势。芯粒通过采用两个或更多芯片 进行集成，将晶体管数量增加到远超单芯片可容纳的数量，该方式可以将原有节点用小芯 片来制作，仅在高性能需求部分使用前沿节点工艺，可有效降低制造成本。伴随芯片设计 工艺向 5nm 以下节点发展，芯粒的经济性将进一步得到体现。

Ucle 成立促使互联标准化，加速 Chiplet 发展。今年 3 月，英特尔、AMD、ARM、高 通、台积电、三星、日月光等芯片厂商与 Google 云、Meta、微软等科技巨头共同成立了 Chiplet 标准联盟 Ucle。Ucle 的提出为集成封装不同工艺、不同厂商、不同技术的芯片提供 了标准与技术支持，让芯片制造商可以对不同的芯片进行混搭，使得小芯片最终走向大统 一时代。

3.2、先进封装是Chiplet发展的保障，带来模拟芯片测试增量需求

先进封装是 Chiplet 技术持续发展的保障。目前主流的系统级封装（SiP）是将多个芯 片组装至同一封装载体上，从而形成可提供完整功能的系统或子系统。Chiplet 技术同样需 要进行不同芯粒间的整合与封装，但组成 Chiplet 的各 die 之间是相对独立的，整合过程更 为复杂。 Chiplet 所依赖的 2.5D 封装或者 3D 堆叠技术具有低半径高宽带的物理连接特性、较低 的数据搬运开销、更高的晶体管集成度等特征。不过，仍需要从材料和封装结构方面持续 推动先进封装的技术发展，以保证 Chiplet 封装系统散热性、数据传输速度等。

Chiplet 带来模拟测试机的需求增量。Chiplet 方案的芯片由多块来自不同供应商的不 同工艺或不同材料的 die 连接而成，为了保证最后芯片的良率，需要在 CP 阶段确保组成芯 片的每个 Die 都是有效的，因此需要增加模拟测试机对的模拟 die 进行测试评估。

3.3、华峰测控：国产模拟测试机龙头，将受益Chiplet技术和海外市场拓展

模拟芯片品种多、客户广泛，国内模拟设计客户众多。模拟芯片主要包括电源管理芯 片和信号链芯片，细分种类繁杂，需求分散，下游应用广泛，可应用于消费电子、汽车电 子、工控医疗等领域。客户除了封测和晶圆代工厂，国内也涌现出很多有实力的模拟和混 合信号设计企业。 模拟测试机技术迭代慢，产品生命周期长，给后进者追赶机会。模拟芯片生命周期较 长，使用时间通常在 10 年以上，技术迭代也较慢，因此模拟测试机技术迭代也较慢，给后 进者提供了分食蛋糕的机会。泰瑞达 2001 年推出的模拟及数模混合测试平台 ETS-364 目前 仍在其官网销售。

公司已经是国产模拟测试机龙头，在国内市占率约 60%，实现了国产替代。公司 STS 8200 产品多年来随着中国半导体设计和封装产业的发展不断成长，装机量同步稳定增长。 根据前文数据测算，2021 年全球测试设备市场规模 78 亿美元，其中测试机占比 63%，而 模拟测试机占比 15%，则 2021 年全球模拟测试机市场空间约 7.4 亿美元，中国市场占比 25%左右，而华峰测控 2021 年传统模拟测试的营收不少于 7 亿元，则 2021 年华峰测控占 国内模拟测试机市场占有率超过 60%，已经实现了国产替代。

作为国内模拟测试设备龙头企业，华峰测控将充分受益 Chiplet 发展。华峰测控在国 内半导体测试市场长期发展过程中享受到了先发优势带来的益处，积累了足够的技术优势 和服务经验，装机量在国内处于绝对领先优势，公司国内外客户数量众多，已经形成了较 好的客户生态圈和市场壁垒。未来在 Chiplet 发展过程中华峰测控有望继续获得国内头部模拟芯片厂商的信任和国外头部模拟芯片厂商的青睐，从而赢得 Chiplet 技术带来的大部分模 拟测试需求新增量。

全球模拟测试市场规模 7.4 亿美元，华峰测控的模拟测试设备在海外市场的扩展空间 巨大。目前华峰测控在模拟测试系统中的技术水平已经达到国际水平，进入了全球头部半 导体厂商供应体系，在全球范围内具备竞争力。据公司公告，华峰测控的模拟测试机产品 2021 年营收约 7 亿，而全球模拟测试机市场规模 7.4 亿美元，则华峰测控在全球模拟测试 市场份额只有不到 15%，未来的增长空间依然巨大。

4、光伏、新能源高景气度，公司大功率器件测试机开始放量

4.1、新能车、光伏高景气，SiC、IGBT和GaN等功率器件测试需求旺盛

IGBT 是 Si 基半导体最理想的大功率开关。IGBT 是由 BJT 和 MOSFET 组成的复合功 率半导体器件，既有 MOSFET 的开关速度高、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、 开关损耗小的优点，又有 BJT 导通电压低、通态电流大、损耗小的优点。在高压、大电流、 高速等方面具有其他功率器件不能比拟的优势。 据 Yole 预测，2026 年全球 IGBT 市场将达到 84 亿美元, GACR 为 7.5%。其中，新能源 汽车领域的 IGBT 市场规模将从 2020 年的 5.1 亿美元增加到 2026 年的 17 亿美元，CAGR 超 23%。除了新能源汽车，IGBT 在光伏逆变器及储能等领域中也有广泛的应用。

SiC 基功率器件在大功率应用场景具备天然优势。以 SiC 为代表的第三代半导体材料禁 带宽度大，具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高等优势，因此采用 SiC 制备的半 导体器件在高电压、大电流、高温、高频率、低损耗等应用领域优势独特。 Yole预测，受新能源汽车和光伏领域应用的强烈推动，SiC功率器件市场规模将从2021 年的 10.90 亿美元增至 2027 年的 62.97 亿美元，CAGR 达 34%。尤其是，在特斯拉宣布采用 SiC 之后，2020 年和 2021 年有多款新发布的电动汽车也相继加入。

GaN 在高频领域更具优势，快充成为商业化起点。时由于 GaN 具有更高的电子迁移率， 因而能够比 SiC 或 Si 具有更高的开关速度，在高频率应用领域，GaN 具备优势。目前， GaN 功率器件在消费电子快充方面已经广泛应用，在新能源汽车快充领域也表现出加快充 电时间、缩小 OBC 尺寸和系统重量、降低能耗等价值。据 Yole 预测，2026 年全球 GaN 功 率器件市场规模将达 11 亿美元，2020-2026 年的 CAGR 超 70%。

我国光伏、新能源汽车行业的快速发展，是功率器件需求扩张的主要动因，也将带来 功率测试机的市场需求扩张。2021 年我国新增光伏装机容量达 54.88GW，同比增加 13.9%， 连续 9 年居世界首位。在“双碳”政策的推动下，CPIA 预计 2022-2025 期间中国光伏装机 持续增长，每年新增约 83-99GW。据 Cleantechnica 网站公布的 2021 年全球新能源品牌销量 数据显示，2021 年全球新能源车型累计销量近 650 万辆，较去年同期增长 108%;据我国汽 车协会统计，我国新能源汽车销量 2021 年达到 352.1 万辆，同比高增 158%。

4.2、华峰测控：受益应用领域高景气，公司功率类测试机开始放量

公司基于 STS8200 模拟测试机平台，开发了系列功率测试模块和系统方案，2021 年占 公司营收 10-15%，未来有望受益 SiC、GaN 和 IGBT 等市场空间快速扩大。STS8200 是公 司自 2009 年开始销售的测试平台，十多年来，从共地源到浮动源，不断增加测试板卡，提升测试能力，针对市场热点不断扩大测试覆盖能力。除了经典的模拟大类外，新增了包括 MOS/IGBT 芯片，和第三代化合物半导体、大功率模块的测试。 在 GaN方向，公司从 2016年开始进行研究和开发，2020年从快充开始起量，产品突破 Navitas、台积电等，产品市占率领先。此外，GaN 在计算中心功率模块领域、基站功率模 块领域以及车载领域都出现了不少新的产品，公司也做了全面的技术覆盖。

在 SiC 方向，公司推出了 PIM 测试系统，可以覆盖高压大功率市场，尤其是在车载、 新能源等方向，目前公司该产品已经实现了批量装机，也可用于 Si 基的 IGBT 及 KGD 等大 功率器件测试。 另外，功率市场近期也有了新的变化，模块化的产品逐步多了起来，这些产品公司的 技术积累更强一些，例如 IPM 等。 公司在功率测试领域拥有深厚技术和人才储备，并快速进行技术迭代。至 2020 年 2 月， 公司针对大功率器件的在研项目主要包括：IGBT/IPM 模块测试、DVX900 瞬态热阻测试板、 氮化镓 FET专用测试、HPVI单通道高功率浮动电压电流源。2021年，公司持续推进高压大 功率半导体测试系统项目、高动态响应能力多路源项目等功率测试项目研发。

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