2024年精测电子研究报告：检测设备领军企业，半导体前后道量检测设备持续突破

1．检测设备领军企业，实现多领域布局

1.1 多功能一体化检测设备领军企业，实现多领域布局

精测电子专注于显示、半导体及新能源检测系统的研发、生产与销售。公司成 立以来，深研于平板显示器件生产过程中的光学、信号、电气性能等各种功能检测 技术。公司 2017 年向半导体、新能源行业的检测领域开拓，在相关设备产品和技 术实现全面突破：公司半导体量检测设备包括前道和后道测试设备；新能源设备主 要为锂电池生产及检测设备。

公司股权结构较为稳定，子公司领域协同发展。截至 2024 年半年报，公司前 十大股东股权比例 46.74%。实际控制人为彭骞，担任精测电子董事长、总经理，直 接持有公司 25.48%股份，为第一大自然人股东。公司副董事长陈凯是第二大自然人 股东，持有公司 8.2%股份。公司拥有 10 家全资子（孙）公司，15 家控股子（孙） 公司，20 家参股公司及 4 家分公司，涉及平板显示、半导体、新能源三大检测领域。 上海精测、上海精积微等子公司主要负责半导体检测领域；常州精测、武汉精能等 子公司负责新能源领域设备的研发、生产与销售；武汉精立、武汉精毅通等子公司 负责平板显示领域业务，覆盖国内各主要面板、模组厂商的各类主要检测系统。

管理层从业经验丰富，股权激励绑定核心团队成员。公司董事长彭骞拥有多年 业内工作和管理经验，是一位杰出的管理营销型企业家。其余多位董事具备较强的 专业背景以及研发相关的从业经验，分别在天马微电子、烽火通信等公司从事过研 发工程师。公司不断对高管及核心人员加码进行股权激励，同时设立员工持股平台， 为公司可持续发展注入活力。

1.2 半导体、显示、新能源检测多维布局

公司成立以来，多年专注于平板显示检测系统和设备，横向切入半导体与新能 源领域的检测业务。

平板显示检测领域：公司产品涵盖 LCD、OLED、Mini-LED、Micro-OLED、 Micro-LED 等各类显示器件的检测设备，包括电测及调试系统设备、前制程外观形 貌 AOI 设备、自动化装备集成产品、微显示缺陷检测、AR/VR 组件检测及制程设 备、AI 检测软件与系统、智能和精密光学仪器等。从生产制程来看，目前产品全 面覆盖 Module 制程的检测系统，实现部分 Array 和 Cell 制程产品的研发和销售，成 为行业内少数能够提供平板显示三大制程检测系的领跑企业。 半导体检测领域：公司是国内半导体检测设备领域领军企业之一，重点聚焦于 半导体的光学检测和电子光学检测两大方向，已基本形成在半导体检测前道、后道 全领域的布局，产品包括膜厚量测系统、光学关键尺寸量测系统、电子束缺陷检测 系统、半导体硅片应力测量设备、明场光学缺陷检测设备和自动检测设备（ATE） 等，广泛应用于硅片加工、晶圆制造、科研实验室、第三代半导体四大领域。 新能源检测领域：公司主要产品为锂电池生产及检测设备，主要用于锂电池电 芯装配和检测环节等，包括锂电池化成分容系统、切叠一体机和 BMS 检测系统等。 公司掌握双目视觉对位与纠偏技术、卷材收/放卷张力控制技术、基于网络的分布 式存储与分布式事件处理系统以及双向大电流电源充放电技术等多个核心技术，成 功开发了化成分容等在行业内具有一定影响力的产品。

公司客户多为知名的平板显示厂商、集成电路厂商和锂电池厂商。公司半导体 检测设备已取得国内多家客户的批量订单，不断致力于满足客户产线以及实现国产 化替代的技术产品。在平板显示检测领域，公司与国内各主要面板、模组厂商深度 合作绑定，微型显示检测设备与全球顶尖客户达成合作并已完成部分交付。公司在 新能源领域积极开拓与国内外知名电池厂商市场，向海外战略布局已取得实质性进 展。

精测主营业务收入结构稳定，以显示业务为根基，半导体和新能源业务逐步放 量。公司主要收入来源为平板显示检测业务，占比略有下降，到 2024 年上半年仍 占 69%。半导体检测的业务规模快速增长，2024 年上半年实现营收 2.3 亿元，同比 增长 86%，营收占比持续提升至 20%；受市场竞争加剧和技术磨合期等因素影响， 2024 年上半年新能源业务营收为 0.94 亿元，同比下滑 60%，营收占比为 8%。分业 务来看，显示、半导体和新能源 2024 年上半年毛利率分别为 44.3%/42.4%/32.2%。

1.3 公司盈利能力稳健，高研发投入提高产品技术水平

公司盈利能力稳健，毛利率维持较高水平。从营业收入来看，2016-2022 年公 司营收持续增长，年复合增长率超过 18%，2023 年受终端消费需求疲软以及显示行 业仍未走出周期性底部等不利因素影响，公司营收出现下滑，净利润则受半导体和 新能源行业的投入有所下滑，有望随着新行业放量和显示行业修复稳步提升。2024 年 H1 营收为 11.2 亿，同比提升 0.96%；归母净利润 0.5 亿元，同比增长 312%。公 司通过不断优化产品结构，公司总体毛利率保持稳定向上，2024 年 H1 公司毛利率 为 43%，总体毛利率维持在 40%以上；归母净利率 4%，受研发投入等影响存在一 定波动。

研发投入持续加大。2023 年公司研发投入再创历史新高，研发投入高达 6.6 亿， 同比增长 11.9%。公司目前在半导体、新能源领域的新业务仍处于高投入期，2024 年上半年研发投入为 3 亿，同比增长 2.6%。同时，公司累计获得授权专利 2,404 项 （其中 1,069 项发明专利，940 项实用新型专利，395 项外观专利）、341 项软件著 作权、86 项软件产品登记证书、76 项商标（其中国际商标 28 项）。

2.半导体前后道量检测领域设备不断突破

2.1 半导体检测设备是芯片制造的“尺子”

贯穿于集成电路领域生产过程的质量控制环节可分为前道检测、中道检测和后 道测试，其中前道检测主要是针对光刻、刻蚀、薄膜沉积、清洗、CMP 等每个工 艺环节的质量控制的检测；中道检测面向先进封装环节，主要为针对重布线结构、 凸点与硅通孔等环节的质量控制；后道测试主要是利用电学对芯片进行功能和电参 数测试，主要包括晶圆测试和成品测试两个环节。根据 Gartner 数据显示，半导体 设备投资中前道工艺设备占 70%～80%，其中工艺控制设备占 11%；后道封装测试 占 18%～20%，其中测试设备占 55%-60%。

随着芯片集成度不断提高，半导体量检测设备对于芯片制造的良率尤为重要， 量测设备的需求量将倍增。根据 YOLE 的统计，工艺节点每缩减一代，工艺中产生 的致命缺陷数量会增加 50%。当制造芯片的工序超过 500 道时，要保证每一道工序 的良率都超过 99.99%，最终芯片产品的良率才会超过 95%；假设单道工序的良率下 降到 99.98%，最终芯片产品的良率约下降至 90%。根据 VLSI 数据统计，2023 年全 球半导体量测设备市场规模达到 128.3 亿美元，同比增长 1.6%，2016 到 2023 年的年 均复合增长率为 15.2%。中国大陆半导体检测与量测设备市场规模 2023 年达到 42.3 亿美元，2016 年到 2023 年年均复合增长率为 29.3%，增速显著高于全球市场。

根据检测类型的不同，应用于前道制程和先进封装的量检测设备可分为量测设 备和检测设备。检测指在晶圆表面上或电路结构中，检测其是否出现异质情况，如 颗粒污染、表面划伤、开短路等对芯片工艺性能具有不良影响的特征性结构缺陷。 根据 VLSI 数据，2023 年检测设备占比为 67.9%，包括无图形晶圆缺陷检测设备、 图形晶圆缺陷检测设备、掩膜检测设备等。量测指对被观测的晶圆电路上的结构尺 寸和材料特性做出的量化描述，如薄膜厚度、关键尺寸、刻蚀深度、表面形貌等物 理性参数的量测。量测设备占比为 30.8%，包括三维形貌量测设备、薄膜膜厚量测 设备（晶圆介质薄膜量测设备）、套刻精度量测设备、关键尺寸量测设备、掩膜量 测设备等。

检量测设备涉及光学检测、电子束检测和 X 光量测三大类检测技术，三种技术 的区别主要在于检测精度、检测速度及应用场景上。光学检测技术在量检测设备中 应用占比最高，非接触检测的模式对晶圆的损伤小，能进行大批量快速检测，具有 快速、无损伤和高精度等特点。电子束检测技术的检测速度相对低，但电子束的波 长较长，精度更高，适合用于部分关键区域的表面尺度量测和部分关键区域的抽检 等。X 光量测技术的穿透性强，主要为特定金属成分测量和超薄膜测量等特定领域。 根据 VLSI Research 报告，2020 年全球半导体检测和量测设备市场中，应用光学检 测技术、电子束检测技术及 X 光量测技术的设备市场份额占比分别为 75.2%、18.7% 和 2.2%。

我国量检测设备国产化率低，国产替代空间广阔。根据 VLSI 数据统计，全球 检测和量测设备市场呈现国外设备企业垄断的格局，主要企业包括科磊半导体、应 用材料、日立等，其中科磊半导体一家独大，2023 年科磊半导体在检测与量测设备 的合计市场份额占比为 55.8%。在我国半导体量检测设备市场中，根据 VLSI Research2020年的统计，全球前五大公司合计市场份额占比超过了84.1%，均来自美 国和日本，科磊半导体市占率最高为 54.8%。2020 年我国半导体量测检测设备国产 化率约为 2%，国产设备主要参与者为上海睿励、上海精测、中科飞测等。

2.2 切入半导体检测领域，前后道全领域完成布局

公司半导体检测业务持续研发，订单以及销售收入持续增长。随着公司技术水 平的不断提高、产品成熟度以及市场对公司产品的认可度不断提升，2019-2023 年 半导体板块销售收入复合增长率为 202.6%，2024 年上半年半导体板块收入 22,829.19 万元，较上年同期增长 86.17%。截至 2024 年上半年，公司半导体设备在手订单约 17.67 亿元。在研发方面，公司继续加大在半导体检测设备上的研发投入，2024 年 上半年公司半导体检测领域研发投入 13,388.09 万元，较上年增长 31.29%，占研发 投入 44%，通过公司持续的研发投入，半导体检测业务预计将继续成为公司业绩增 长的重要引擎。

产品布局丰富，前道+后道/光学+电子束覆盖。1）公司布局半导体前道量测 检测设备和后道电测检测设备：在半导体单/双模块膜厚测量设备、高性能膜厚及 OCD 测量设备、半导体硅片应力测量设备、FIB-SEM 双束系统、全自动晶圆缺陷 复查设备、明场光学缺陷检测设备、DRAM RDBI 测试设备、CP/FT ATE 设备等方 面积累了大量经验。2）公司在光学和电子束技术不断突破：在光学领域自主开发 针对集成电路微细结构及变化的 OCD 测量、基于人工智能深度学习的 OCD 人机交互简便易用三维半导体结构建模软件等核心技术，在电子束领域自主开发了半导体 制程工艺缺陷全自动检测、晶圆缺陷自动识别与分类等核心技术，填补了国内空白。

收购及设立并举，迅速把握行业机会。公司顺应半导体市场制程越来越先进、 工艺环节不断增加的发展趋势，对公司半导体检测设备进行技术迭代，核心产品已 覆盖 1xnm 及以上制程，先进制程的膜厚产品、OCD 设备以及电子束缺陷复查设备 已取得头部客户订单。同时，为了抓住数据中心、超算、AI 等行业快速发展对高 性能芯片带来的强劲需求，公司积极对先进封装技术进行战略布局，通过增资湖北 江城实验室科技服务有限公司，深化与核心客户的战略合作与绑定。

3.显示领域检测优势显著，产品布局不断丰富

3.1 新型显示面板空间广阔，设备国产替代进行中

显示技术不断迭代，新技术带来行业新增量。显示面板行业目前最主流技术为 TFT-LCD 和 AMOLED 显示技术。TFT-LCD 面板作为传统显示技术，利用工艺成 熟，成本低廉，长期保持市场份额，受下游厂商的库存周期影响较大，但也在新技 术加持下不断提升显示性能。AMOLED 已成为手机品牌旗舰机和中高端机标配， 在 TV 端出货占比也在持续提升，Omdia 预计到 2027 年全球 OLED 显示面板市场规 模将增长到 560 亿美元，2022-2027 年 CAGR 达 6%。此外，Mini LED、Micro LED、 激光显示、微显示等技术进展迅速。以 Mini LED 为例，根据 Research Dive 市场研 究机构数据，2021 年全球 Mini LED 市场规模约为 4.11 亿美元，预计到 2030 年将会 增长至 109.31 亿美元，年均复合增速达到 44.48%。

我国显示行业地位显著，新技术产能扩充加速。我国大陆地区显示产业已实现 TFT-LCD 全球领先， 且 AMOLED 的产能占比也超过 50%，截至 2022 年 11 月，中 国大陆已建成年产能 TFT-LCD 2.34 亿平方米和 AMOLED0.17 亿平方米。我国新型 显示产业凭借庞大的 TFT-LCD 面板产能和不断提升的上游材料国产化供给能力， 产业规模从 2012 年度的 740 亿元持续增长至 2022 年度的 4,933 亿元，年复合增长率 达到 16%，产业规模全球占比 36%，继续位居全球第一。且我国在 8.5 代及以上高 世代 OLED 产线、mini/micro led 等新型显示产业发展重点趋势上产能扩充步伐加 速，将带来国内新型显示产业的持续发展动力。

检测设备贯穿显示设备制造流程，显示技术的变化带来检测设备的要求提升。 新型显示行业检测设备主要包括 Array 制程光学检测设备、Array 制程电性及其他检 测设备，Cell/Module 自动制程光学检测设备、Cell/Module 老化、触控及其他检测 设备。根据 OLED Industry，Array/Cell/Module 三制程在面板产线设备投资占比分 别约 75%/20%/5%，其中根据未来智库，Array/Cell/Module 段检测设备占各自段总 设备投资额的 20%/13%/17%。新型显示技术伴随着显示器件的发展，呈现出更先 进、工艺更复杂、集成度与精细化程度更高的特点，伴随而来的良率问题对检测设 备提出了新的挑战，推动检测设备的自动化、集成化发展趋势。

我国新型显示行业检测设备市场空间广阔。CINNO Research 统计数据显示， 2021 年中国大陆新型显示行业设备市场规模达 1,100 亿元，其中，AMOLED 设备占 比约 55%，Mini LED/Micro LED 占比 24%，TFT-LCD 占比 21%。预测 2024 年 AMOLED 设备随着高世代线新的一波建厂周期，市场规模将在 2024 年到达约 866 亿元，2025 年 Mini LED/Micro LED 行业设备市场规模将达 270 亿元。中国大陆显 示行业检测设备市场规模也将从 2021 年的 59 亿元提升到 2024 年的 92 亿元，3 年 CAGR 达 16%，其中 Cell/Module 制程光学检测设备市场规模在 2024 年也将达到 26 亿元。

新型显示器件检测设备国产替代趋势明确。我国显示行业检测设备已经实现了 部分国产化突破，在一些制程中仍有国产化空间，以 AMOLED 检测设备为例，中 国大陆本土厂商实现了 Cell/Module 制程段的主导，但国外厂商仍主导 Array 制程段。 CINNO Research 统计数据显示，在 Cell/Module 制程段，通过中国大陆检测设备商 华兴源创、精测电子、精智达、凌云光等企业的不断发展努力，大部分产品已实现 国产化供货，2021 年销售额前三位分别为华兴源创、精测电子和精智达，CR3 达 68%。Array 制程段，2021 年中国大陆检测设备厂商销售额前三位分别为 HB Tech、 Yang Electronic 和 DIT，CR3 达 46%，国产化率仅约为 8%，主要以精测电子等本土 设备商为代表。在国内新型显示器件生产厂商持续大规模投资及升级面板生产线的 影响下，我国新型显示器件检测设备的国产化替代趋势明显。

3.2 公司显示业务优质，向前道&仪器方向拓展

显示业务布局丰富，韧性显现。随着产品线的丰富，公司面板检测业务近年来 整体上保持增长的趋势，近两年随着行业周期略有调整，2024 年上半年收入 7.76 亿 元，同比增长 5%，韧性显现。在显示设备分项中，OLED 检测系统、AOI 光学检测系统、信号扩展检测系统收入等占比相对较高。AOI 光学检测系统营收由2016年 的 2.14 亿元上升到 2021 年的 8.93 亿元，占比由 40.92%下降到 37.08%；OLED 检测 系统营收由 2016 年的 0.02 亿元上升到 2021 年的 8.09 亿元，占比由 0.33%上升到 33.57%；信号扩展检测系统营收由 2016 年的 0.07 亿元上升到 2021 年的 2.95 亿元， 占比由 1.43%上升到 12.24%。

创新驱动，公司显示检测设备突破新方向带来持续动能。 1）从生产制程来看，公司在 Module 制程检测系统的产品技术已处于行业领先 水平，技术优势明显；Cell 制程检测系统的市场份额之前主要被日本、韩国和台湾 地区企业占据，随着公司近年的不断投入及发展，产品完全覆盖 Cell 制程；Array 制程检测系统的市场份额主要被日本企业占据，公司已通过技术积累开始涉足，部 分产品亦已完成开发并实现了批量销售。 2）在新型显示领域，公司在 AR/VR/MR 、Micro-OLED、光模块、Eyepiece 等 相关检测、调试设备产品持续发力，把握行业新兴趋势，巩固公司在显示检测领域 的领先性。 3）在仪器仪表方面，公司主力产品已经突破国外垄断，获得较大规模销售， 2023 年销量达到 62 万套。

募投项目关注高端&新兴显示检测设备。公司自上市以来，4 次募资均涉及显 示方向投资，其中 2021 年定增投向 Micro-LED 显示全制程设备，2023 年可转债募 投项目由全资子公司武汉精立建设高端显示用电子检测系统生产基地，进一步完善 在中大尺寸 OLED 和 Mini/Micro-LED 等领域的关键产品布局。

4.新能源领域把握核心战略客户，积极海外拓 展

新能源领域生产和检测设备并行，受行业波动处于调整期。公司在新能源领域 的主要产品为锂电池生产及检测设备，主要用于锂电池电芯装配和检测环节等，包 括锂电池化成分容系统、切叠一体机和 BMS 检测系统等。在经历了 2020 年和 2022 年的快速增长后，受收入结构变动、市场竞争加剧、动力锂电设备技术工艺尚处于 磨合期等因素影响，客户整体验收节奏放缓，2024 年上半年公司在新能源领域实现销售收入 9,404.06 万元，较上年同比下降 59.83%，毛利率稳定在 30%以上。截至 2024 年 6 月 30 日，公司在新能源领域在手订单约 6.37 亿元。

新能源检测领域，公司通过内部的创新研发和组织优化，外部把握核心客户， 拓展海外市场，内外两个方向进行业务拓展，提升公司在新能源行业的核心竞争力： 1）2023 年新能源领域研发投入 8,739.92 万元，较上年增长 51.92%，2024 年上 半年投入 3,163.87 万元，研发投入方向主要用于开拓锂离子电池关键先进制程设备。2）公司通过加强人员培训，优化调整组织结构及流程提升内生动力等多种举 措，进一步提升公司核心竞争力。 3）公司进一步加强与核心战略客户中创新航在锂电设备领域的深度合作。公 司与中创新航签署《战略合作伙伴协议》，确定公司为其锂电设备的优选合作商， 在锂电设备领域开展深度合作，共同研发迭代产品，提升双方产业竞争力；公司控 股子公司常州精测参与中创新航港股发行，进一步巩固、深化双方战略合作关系。 4）公司正积极开拓与国内外知名电池厂商的合作关系，特别是海外核心客户 的合作关系，公司在新能源领域实施走向海外战略布局已取得实质性进展，海外客 户拓展成效显著。

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