2024年华岭股份研究报告:半导体第三方测试领先企业,先进封装打开成长空间

  • 来源:中泰证券
  • 发布时间:2024/08/22
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华岭股份研究报告:半导体第三方测试领先企业,先进封装打开成长空间。公司是国内最早专业从事第三方半导体测试的企业,技术实力雄厚。公司成立于2001年,专注于晶圆测试和芯片成品测试,产品定位中高端,拥有稳定的核心技术团队,测试能力覆盖CPU、MCU、CIS、MEMS、FPGA、存储器芯片、通信芯片、射频芯片、信息安全芯片、人工智能芯片等广泛产品领域,服务产品工艺覆盖7nm-28nm等先进制程。第三方测试具备独特发展优势,先进封装推动行业发展。根据台湾地区工研院的统计,集成电路测试成本约占设计营收的6%-8%,根据测算2023年测试行业市场规模约为383亿元,且有望持续增长。第三方测试模式拥有专业性...

1、公司是半导体第三方测试领先企业,技术积累深厚

1.1 发展历程&主营业务

公司是国内第一家第三方半导体测试企业,已服务数百家集成电路企 业。华岭股份成立于 2001 年,是国内较早成立的集成电路专业测试企 业,已服务包括国内前十大设计企业、制造、封装企业在内的 300 多家 产业链用户,并于 2022 年 10 月在北京证券交易所上市。

公司的发展可以分为三大阶段: 一、初期发展阶段(2001 年~2008 年):初期公司发展重点在于技术团队建 设、测试市场培育和拓展,专注于 8 英寸晶圆测试线建设及规模服务。 该时期公司规模较小,但已实现多年盈利,良性发展。 二、培育发展阶段(2009 年~2016 年):经过初期发展,公司积累技术、市 场、客户等良好基础,承担了国家科技重大专项,较早完成 12 英寸晶 圆测试线建设,2012 年成为中芯国际合作测试厂,同年成为新三板扩 容第一批挂牌公司。公司规模、业务团队不断壮大,知识产权体系得以 建立,内部治理不断完善,市场份额不断提升,测试服务年收入突破 1 亿元。 三、业务快速发展期(2017 年~至今):公司技术、客户不断积累,同时受 益于宏观环境、国家政策和行业发展驱动,积极布局高端器件成品级测 试,整体服务产品向高端转型,客户群不断优化,2018 年与上海华力 建立合作关系。此阶段,公司持续投入技术研究,人均产值、单机台产 出指标持续改善,服务领域覆盖国产 X86 CPU、卫星导航、金融 IC 卡、汽车电子、人工智能芯片等一系列高端产品。

公司产品定位中高端,覆盖主要先进制程。公司专注于晶圆测试和芯 片成品测试,产品定位中高端,拥有一支由行业经验超过三十年的国务 院特殊津贴获得者、学术带头人、上海市领军人才、国家及省部级专家 库专家和众多优秀中青年技术骨干组成的稳定核心技术团队,测试能力 覆盖 CPU、MCU、CIS、MEMS、FPGA、存储器芯片、通信芯片、射 频芯片、信息安全芯片、人工智能芯片等广泛产品领域,服务产品工艺 覆盖 7nm-28nm 等先进制程。

公司控股股东为上市公司复旦微电。截至 2024 年一季报,复旦微电直 接持有华岭股份 1.14 亿股股份,占比 42.75%,其他大股东多为自然人, 其中张志勇先生为核心技术人员,与刘远华女士为夫妻关系,二人合计 持股 6.41%,董事长施瑾先生及其他高管持股占比未超过 1%。

1.2 财务情况:历史收入增长较为稳健,行业竞争加剧致短期承压

公司历史收入增长较为稳健。2018-2023 年,公司营业收入从 1.31 亿 元增长至 3.15 亿元,复合增速达到 19.3%,归母净利润从 0.34 亿元增 长至 0.75 亿元,复合增长率为 17.1%。其中,2021 年由于全球半导体 市场高增,同时公司新增产能投产,营业收入同比增长 48.38%,归母 净利润同比增长 61.49%。受到行业下行周期以及外部因素影响,2022 年公司营业收入同比下滑 3.14%,归母净利润同比下滑 22.48%。

2024Q1 公司收入 0.64 亿元,同比-7.2%,净利润 0.05 亿元,同比70.2%,主要系行业竞争加剧,公司收入、毛利率承压,且公司研发费 用增长较多。

公司研发费用率保持高位。公司重视研发,持续加强先进测试相关产品 的研发,研发费用率从 2022 年开始持续上升,同时公司加强费用管控, 管理费用率呈下降趋势。 

行业竞争加剧导致利润率承压。2021 年公司毛利率 53.92%,净利率为 31.69%,为近年来最高水平,随后半导体行业从 2022 年开始进入下行 周期,封测行业竞争加剧,公司利润率水平呈下降趋势,2024Q1 毛利 率、净利率分别降至 41.22%和 8.14%。

芯片测试是公司主要收入来源,其中晶圆测试占比较高。半导体测试 一般分为晶圆测试和成品测试,晶圆测试指在晶圆制造完成后、切割和 封装前进行的测试;成品测试指在芯片封装完成后进行的最后一个测试 阶段。2023 年公司芯片测试收入占比为 98.4%,其中,晶圆测试和成 品测试的比例分布约为 6:4。

2、第三方测试具备独特竞争优势,先进封装打开成长空间

2.1 第三方测试:集成电路产业链重要一环,专业性、客观性强

全球半导体市场增速有望维持增长趋势。根据美国半导体行业协会数 据,在经历了 2022-2023 年全球半导体增速的下行周期之后,2023 年 11 月份开始回归正向增长通道,2024 年 5 月达到 49.1 亿美元销售额, 同比增长 19.3%。

集成电路测试是集成电路产业链重要一环,2023 年中国半导体测试市 场规模约 383 亿元。集成电路产业链包括芯片设计、制造、封装和测试 等环节,各个环节目前已分别发展成为独立、成熟的子行业。集成电路 设计企业设计的产品方案,通过代工方式由晶圆代工厂商、封装厂商、 测试厂商完成芯片的制造、封装和测试,然后将芯片产成品作为元器件 销售给电子设备制造厂商。2023 年我国集成电路产业销售额为 12276.9 亿元,同比增长 2.2%,其中设计业销售额 5470.7 亿元,同比 增长 6.1%。根据台湾地区工研院的统计,集成电路测试成本约占设计 营收的 6%-8%,假设取中值 7%,则对应 2023 年测试行业市场规模为 383 亿元。

半导体测试分为“封测一体”和独立第三方模式。“封测一体化”是半 导体产业链分工的一种常见模式,指相关企业将封装、测试环节一并完 成,但随着集成电路产业的发展,“独立第三方测试服务”的新模式率先在集成电路产业高度发达的中国台湾地区诞生,具备独特的优势,且 经过三十年的验证,符合行业的发展趋势。

第三方测试模式拥有专业性强、中立客观等优势。相比封测一体模式, 独立第三方测试服务模式具有以下优点:①专业性和效率优势:独立第 三方测试服务厂商将全部的人力、物力和资金专注于测试业务,而封测 一体厂商的核心业务是封装,测试业务只是占比很小的次要业务,第三 方测试服务厂商在专业性和效率上的的优势更加突出;②测试结果中立 客观:集成电路测试本质是对设计环节、晶圆制造环节、芯片封装环节 的工作进行监督和检验,封测一体企业同时提供封装和测试服务,并且 封装业务的金额占比更大,因此在测试结果的中立性和客观性上存在局 限性,第三方厂商更具客观公正的测试结果,更容易获得芯片设计公司 的信赖。同时,第三方测试也具备增加物流时间、成本的缺点。

封测一体厂商与第三方测试厂商是合作与竞争并存的关系,第三方占 比有望提升。封装是“封测一体厂商”最核心的业务,测试是其第二大 业务。随着先进封装制程的资金投入越来越大,以及测试技术难度的提 升,封测一体厂商将主要精力和资金专注于封装业务,将测试业务外包 给独立第三方测试企业来完成的比例越来越高。

半导体测试分为晶圆测试、成品测试:

晶圆测试(Chip Probing):简称 CP,是指通过探针台和测试机的配 合使用,对晶圆上的裸芯片进行功能和电参数测试,其测试过程为:探 针台将晶圆逐片自动传送至测试位置,芯片的端点通过探针、专用连接 线与测试机的功能模块进行连接,测试机对芯片施加输入信号并采集输 出信号,判断芯片功能和性能是否达到设计规范要求。测试结果通过通 信接口传送给探针台,探针台据此对芯片进行打点标记,形成晶圆的电 性测试结果。

芯片成品测试(Final Test):简称 FT,是指通过分选机和测试机的配 合使用,对封装完成后的芯片进行功能和电参数测试,其测试过程为: 分选机将被测芯片逐个自动传送至测试工位,被测芯片的引脚通过测试 工位上的基座、专用连接线与测试机的功能模块进行连接,测试机对芯片施加输入信号并采集输出信号,判断芯片功能和性能是否达到设计规 范要求。测试结果通过通信接口传送给分选机,分选机据此对被测芯片 进行标记、分选、收料或编带。

成品、晶圆测试还存在其他两大差异:

①晶圆测试难度较大:晶圆测试属于“晶圆级”工艺,数千颗甚至数万 颗裸芯片高度集成于一张晶圆上,对测试作业的洁净等级、作业的精细 程度、大数据的分析能力等要求较高,因此技术实力较强的测试厂商通 过精益生产能够实现更好的效益,拉开与其他对手的差距。而芯片成品 测试属于“芯片级”工艺,芯片成品完成封装之后,处于良好的保护状 态,体积也较晶圆状态的裸芯片增加几倍至数十倍,因此芯片成品测试 对洁净等级和作业精细程度的要求较晶圆测试低一个级别,测试作业工 作量和人员用工量也更大。

②竞争格局不同:晶圆测试的技术门槛和投资门槛更高,竞争对手更少; 在晶圆测试方面,“封测一体厂商”和“独立第三方测试厂商”的合作 多于竞争,前者将晶圆测试业务大量外包给后者;在芯片成品测试方面, “封测一体厂商”和“独立第三方测试厂商”的竞争与合作共存,前者 将部分业务外包给后者的同时,自身也在发展芯片成品测试业务。在晶 圆测试方面,由于与封装的业务关联性不高,封测一体企业的晶圆测试 产能通常较小,需要将部分晶圆测试业务外包给独立第三方测试企业来 执行,因此与独立第三方测试企业产生较为紧密的合作关系。在芯片成 品测试方面,由于与封装的业务关联性较大,封测一体企业较为重视该 业务,但是由于测试平台的类型较多,封测一体企业无法做到封装和芯 片成品测试产能的完全匹配,需要将部分芯片成品测试外包给独立第三 方测试企业来执行,因此封测一体企业在芯片成品测试业务上与独立第三方测试企业存在既竞争又合作的关系。

2.2 中国台湾企业占据封测主导地位,大陆企业成长空间巨大

全球集成电路测试代工产业主要集中在中国台湾及大陆,头部测试厂 商以封测一体化企业为主。根据芯思想研究院数据,2023 年全球前十 大封装测试厂商排名中,中国台湾有 5 家,中国大陆有 4 家,仅安靠科 技 1 家美国企业,2023 年 9 家合计市占率为 63.56%。全球前十大封装 测试厂商中,除了中国台湾的京元电子为独立第三方测试厂商外,其余 9 家都是封测一体厂商。

中国台湾地区的独立第三方测试产业处于全球领先地位。中国台湾地 区是最早形成规模化的独立第三方测试代工产业的地区,其拥有的第三 方测试企业在数量、规模、技术和市场份额上都处于全球领先地位。 1987 年京元电子成立,开创了行业最早的独立第三方测试服务的先河。 2019-2022 年三大厂商收入持续增长,2023 年由于全球半导体需求下 行,三家厂商收入均有一定程度的下滑,全年营收共计 150.6 亿元,同 比-11.8%。

封测一体厂商主导中国大陆的测试市场,独立第三方测试厂商加速追 赶。目前中国大陆相当比例的测试产能仍然集中在封测一体厂商的测试 部门。以长电科技为例,其 2019 年的测试收入达 20 亿元(2020 年以 后未公开披露测试收入),假设其收入结构未发生明显变化,则 2023年 测试收入约为 25 亿元,大陆第三方测试企业伟测科技、利扬芯片、华 岭股份同期收入分别为 7.4/5.0/3.2亿元,封测一体化测试规模领先于第三方测试企业。然而,在专业测试需求不断扩大的背景下,封测厂面临 测试产能结构性失衡和测试方案开发能力不足的困境。与此同时,独立 第三方测试厂商凭借专业的技术水平和高效的服务速度,在测试行业的 市场地位将不断提高。2019-2023 年,中国大陆第三方测试企业伟测科 技、利扬芯片和华岭股份的营业收入的年复合平均增长率分别为 75.3%、 21.3%和 21.3%,收入规模的差距正在逐步缩小。

中国大陆独立第三方测试厂商处于发展的初期,营收体量或具备十倍 以上成长空间。从发展时间上看,中国大陆独立第三方测试行业起步较 晚,目前规模最大的三家企业中,华岭股份成立于 2001 年,伟测科技、 利扬芯片分别成立于2016年和2010年,成立时间较短。从规模上看, 三家企业与京元电子、欣铨、矽格等全球一流第三方测试代工企业在体 量上差距较大。2023 年,中国大陆三大第三方厂商合计营收约为 15.6 亿元,约占中国大陆的测试市场份额的 4.1%,具有巨大的成长空间, 而京元电子、欣铨、矽格合计营收约为 151 亿人民币,体量相差较大。 

随着我国测试行业市场规模的快速扩张以及独立第三方测试厂商专业化 优势进一步显现,独立第三方测试厂商未来发展空间巨大,根据台湾地 区工研院统计,2020 年中国台湾地区集成电路测试业市场规模约为 400 亿人民币,京元电子、矽格、欣铨三家独立第三方测试厂商占据台湾测试行业 30%的份额,参考中国台湾第三方测试规模,中国大陆厂 商有较大的成长空间。

先进封装是半导体未来发展趋势,有望推动测试行业的发展。随着物 联网、汽车电子、人工智能、5G 通信技术和自动驾驶等新兴应用领域 的兴起,应用市场对 Chiplet 芯粒技术、封装工艺、产品性能、功能多 样的需求越来越高,为先进封装测试产业提供了巨大的市场空间和规模。

因航空航天、汽车、医疗、机器人等领域应用的集成电路产品对可靠性 要求极为严格,同时后摩尔时代先进工艺技术演进日趋困难,通过 2.5D/3D 等系统级先进封装提升集成电路产品功能、性能已成为较佳的 技术途径,把来自于不同工艺、甚至不同供应商的裸片在封装腔体中进 行异构集成的方案必然要求裸片通过高可靠高覆盖率的测试方案筛选, 通过筛选的裸片通常称之为已知良好芯片(KGD,Known Good Die)。 在晶圆级或者裸片级筛选出具有早期潜在缺陷的产品,同时兼顾经济性, 提高故障覆盖率。

区别于传统测试,先进封装测试需要解决高速信号、小信号、微间距、 高密度等技术点,技术措施包括宽温批量测试方案、晶圆级老炼 (WLBI,Wafer Level Burn In)、 动 态 电 压 测 试 (DVS,Dynamic Voltage Stress)、高电压应力(HVS,High Voltage Stress)、过电压 应力(OVST,Over Voltage Stress Test)和晶圆测试异常值高级统计 筛选等,对封测厂商的技术实力提出了更高的要求,也凸显了第三方测 试厂商的重要性。

3、公司竞争优势明显,募投项目打破产能瓶颈

3.1 公司注重研发,聚焦高可靠测试服务

公司技术积累深厚,发明专利数量、著作权领先。公司作为国内较早 成立的第三方测试企业,拥有深厚的技术积累,截至 2023 年,公司累 计获得 75 个发明专利以及 209 个著作权,大幅领先于伟测科技、利扬 芯片。

公司聚焦于高可靠测试服务,毛利率高于可比公司。公司采取较为稳 健的发展策略,聚焦于高可靠产品的测试,2023 年平均销售毛利率为 51.1%,高于伟测科技的 39%以及利扬芯片的 30.3%。

公司注重研发,研发费用率高于可比公司。为了应对下游层出不穷的 新技术以及新需求,公司重视研发,不断加大在车规级芯片、高可靠芯 片测试的研发力度,2023 年研发费用率达 21.3%,高于伟测科技的 14.1%以及利扬芯片的 14.9%。

公司主要技术参数处于行业主流地位。京元电子是国际第三方专业测 试龙头,具有较长的经营历史和深厚的技术积累,在自动测试设备 ATE、 自动控制机械手机台、工夹具制备等方面具备相对完善的研发能力,尤 其是其自研的 E320 系列测试设备,为其提供了差异化竞争优势,该设 备的应用使京元电子可以提供更有针对性的测试解决方案、更充沛的测 试产能、降低机台购置成本并有效改善财务效益。此外,京元电子晶圆测试的最高 pins 数、最大同测数等技术指标优于华岭股份,覆盖的成 品测试封装尺寸、封装类型较华岭股份更为广泛。利扬芯片的成品测试 规模较大,在比特币矿机芯片、指纹识别芯片的条带模块测试领域具有 一定的技术特色。

3.2 公司具备客户、地理位置等优势

公司具备较高的行业认可度,随着客户的进一步开拓,客户集中度有 望降低。集成电路测试厂商需要经过客户较长时间的工艺认可,才能达 成长期合作意向,故存在较高的准入门槛。凭借先进的测试技术、稳定 的测试良率、不断提升的量产能力、交付及时性等,已与复旦微电、晶 晨股份、瑞芯微、中芯国际、长电科技等众多行业内知名的集成电路企 业建立了长期的合作关系。其中,复旦微电为公司控股股东,2023 年 销售金额约 1.3 亿元,占公司收入约 41.24%,同时公司也在不断拓展 新客户,未来客户集中度有望持续降低。

公司立足于长三角半导体产业链,具备地理优势。中国大陆最主要的 晶圆代工厂商集中在长三角地区,包括中芯国际、上海华力、华虹半导 体等;另外,长三角地区也聚集了晶晨股份、中微半导体、思特威、聚辰半导体等知名集成电路设计企业;同时,长电科技、通富微电等封装 厂商也是以华东为中心,为上述企业提供封测服务。因此,长三角地区 作为我国集成电路产业集中度最高、产业链最完整、制造水平最高的区 域,具有较为显著的范围经济效益,公司立足长三角有利于贴近客户、 提升响应效率、产生协同作用。

公司拥有先进的测试设施优势。公司拥有完善的测试设施,建立了不同 等级的无尘车间,拥有爱德万 93K、T2K、T5 系列,泰瑞达 UltraFLEX、 J750、IP750、Magnum2 系列,东京精密 UF3000、UF200 系列, EPSON NS8080SH 等先进测试设备,可以覆盖 CPU、MCU、CIS、 MEMS、FPGA、存储器 芯片、通信芯片、射频芯片、信息安全芯片、 人工智能芯片等众多产品测试需求,覆盖 7nm-28nm 等先进制程。

3.2 募投项目有望打开产能瓶颈,进一步提升市占率

公司募集资金在临港新片区建设集成电路技术研发与产业应用基地,通 过建设 5nm-28nm 12 英寸测试线、特色封装研发平台,打造一站式、 高质量测试服务平台和特色封装研发中心。项目的实施一方面可快速提 升公司的测试能力,突破公司现有测试业务的发展瓶颈,满足客户和市 场需求;另一方面,项目将进一步提升公司集成电路测试服务质量、增 强新兴领域及高可靠领域集成电路测试服务能力,有利于提升公司在高 端集成电路测试领域的市场份额,巩固公司在集成电路测试领域的市场 地位,增强盈利能力。

由于实际募集资金净额低于原拟投入金额,调整后临港集成电路测试产 业化项目投入 4.21 亿元,研发中心建设项目投入 8000 万元。根据公司 2023 年年报,公司理论产能约为 235.7 万个工时,新建设产能约 35.88 万工时,预计 2024 年 6 月达产,若产能全部达产,公司理论产能将达 到271.5万工时/年。公司产能瓶颈的突破,有望助力公司进一步提高市 占率。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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