2025年华峰测控研究报告:测试设备龙头,8600有望打开新增长曲线

  • 来源:广发证券
  • 发布时间:2025/01/08
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华峰测控研究报告:测试设备龙头,8600有望打开新增长曲线。深耕行业三十余载,成就国内半导体测试设备龙头。公司始终专注于半导体自动化测试系统领域,产品主要用于模拟、混合、功率类集成电路的测试,截至24年半年报,华峰测控产品全球累计装机量突破7000台,成为国内最大的半导体测试系统本土供应商。半导体测试市场前景广阔,国产测试设备企业打破垄断持续突围。根据公司23年年报引用的SEMI数据,2023年全球测试设备市场约为63.2亿美元,约占半导体设备价值量的6.3%,在测试设备中测试机、分选机和探针台的价值量约为63%、17%和15%,即公司面向的整个测试机市场约40亿美元。半导体产业向国内转移,国...

一、华峰测控:国内半导体测试设备龙头

(一)深耕行业三十余载,成就国内半导体测试设备龙头

北京华峰测控技术股份有限公司成立于1993年,是国内最早进入半导体测试设备行 业的企业之一,已在行业深耕近三十年,始终聚焦于模拟和混合信号测试设备领域。 华峰测控凭借产品的高性能、易操作和服务优势等特点,在模拟及数模混合测试设 备领域多次打破了国外厂商的垄断地位,在营收和品牌优势方面均已达到了国内领 先水平,不但在中国境内实现批量销售,产品还外销至中国台湾、美国、欧洲、韩 国、日本及东南亚等境外半导体产业发达地区。 根据公司24年中报,截至报告期末,华峰测控产品全球累计装机量突破7000台,目 前已经成为国内前三大半导体封测厂商模拟测试领域的主力测试平台供应商,拥有 着上百家集成电路设计企业客户资源,同时也与超过三百家以上的集成电路设计企 业保持着紧密的业务合作关系。参考公司的招股说明书,公司的主要发展阶段如下:

1. 技术初创阶段(1993年—2004年):公司成立于1993年,是国内最早研发、生 产和销售半导体测试系统的企业之一。公司历时数年完成了STS2000平台企业标准, 并在此平台上开发了STS2000系列产品,覆盖模拟、数字、继电器、分立器件等类 别的测试需求。STS2000系列产品主要为单工位测试,主要客户为科研院所及高校, 在满足客户测试需求的同时,实现中文界面及图形化编程界面的软件功能,极大地 提高了客户使用的易用性。

2. 技术积累阶段(2005年—2010年):在此阶段,公司研发了针对模拟及电源管 理类集成电路的STS8107测试系统,应用于半导体产业链上的三大环节,包括了集 成电路设计、晶圆制造及封装测试。STS8107测试系统在保证测试稳定性和可靠性 的前提下,实现了4工位并测,并支持乒乓工作模式,显著提升了测试效率,进一步 降低了客户测试成本。 2008年,公司成功开发了满足集成电路测试行业需求的新一代STS8200平台,并推 出主力机型STS 8200共地源测试系统;2009年突破了全浮动技术,并于当年推出了 国内企业最早量产的32工位全浮动的MOSFET晶圆测试系统STS8202,率先得到了 中国台湾和美国客户的认可和使用,并取得了广泛的装机。

3. 快速发展阶段(2011年—2018年):公司推出STS8200,是国内率先实现规模 量产的浮动源测试系统,浮动源相比于共地源有高精度、高灵活性等显著特点。凭 借技术优势和稳定性能,STS8200系列测试系统装机量自2011年以来快速增长,产 品不但在中国境内批量销售,还外销至美国、韩国、日本、中国台湾、东南亚等境 外的国家或地区。2014年,公司推出了“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了模拟、混合、分立器件、MOSFET等多类 别的测试,提高了平台延展性,避免了客户的重复投资,便利了客户测试工程师的 持续使用,节省了客户的维护费用,从而增强了客户使用公司产品的粘性。

4、全新发展期(2018—至今):公司继续加大研发投入,于2018年成功开发了下 一代的STS8300平台,特色是“ALL in ONE”,即将所有测试模块装在测试头中,具备64工位以上的并行测试能力,能够测试更高引脚数、更多工位的电源管理及混 合信号集成电路,是公司未来重点发展的技术平台,目前已获得中国大陆、中国台 湾及美国客户的订单。 根据公司23年年报,2023年公司推出了面向SoC测试领域的全新一代测试系统 STS8600,该测试系统拥有更多的测试通道数以及更高的测试频率,进一步完善了 公司的产品线,拓宽了公司产品的可测试范围,为公司未来的的长期发展提供了强 大的助力。

公司股权结构稳定,控制人拥有丰富产业经验。孙镪、蔡琳、徐捷爽和周鹏四人签 订《一致行动人协议》成为公司实际控制人,根据Wind,4人通过天津芯华公司合 计控制公司27.49%的股权。四人目前皆担任公司核心管理、研发等职责,均从事半 导体测试领域科研和工作10余年,拥有丰富的科研能力和产业经验。

(二)营收规模整体向上,24 年恢复明显

24年公司业务恢复明显。根据Wind,2019-2022年,公司营收规模从2.55亿元增长 至10.71亿元,CAGR约为61.3%,归母净利润规模从1.02亿元增长至5.26亿元, CAGR约为72.8%,均实现高速增长。2023年公司实现营业收入6.91亿元,同比下 降35.47%,归母净利润2.49亿元,同比下降52.60%,根据公司23年年报,主要系 受全球经济环境、行业周期等因素的影响,全球终端市场整体表现低迷,客户需求 下降,订单减少,导致公司营业收入和利润较去年同期有所下滑,但是到了23年下半年,随着 AI 等创新技术的发展,带动了工业、通讯和消费电子市场的复苏,公 司的订单逐步出现回暖,叠加公司多年的海外市场拓展经验以及高性能的产品,来 自海外客户的订单也呈现良好的增长态势。2024年前三季度实现收入6.21亿元,同 比上升19.75%,实现归母净利润2.13亿元,同比上升8.14%,如期进入恢复阶段。

测试系统是公司的主要收入来源,占比持续扩大。公司主要经营销售半导体自动化 测试系统及其配件,半导体自动化测试系统营收占比从2016年的82.28%扩大至 2023年的85.78%,是公司最主要的收入来源。2023年公司配件收入占比有所上升, 达到了13.74%,相比2022年提高了8.73pcts。

整体毛利率水平有所下滑,测试系统和配件毛利率稳定。2019-2023年,公司整体 毛利率分别为81.81%、79.75%、80.22%、76.88%和72.47%,24年前三季度有所 回升,为76.57%;同期净利率为40.06%、50.11%、49.96%、49.16%和36.43%, 2024前三季度净利率为34.3%。根据公司23年年报,半导体市场需求不足,测试系 统营收和利润有所降低;产品销售规模下降及结构变化,导致测试系统及配件毛利 率有所降低。

分产品来看,2023年公司主营业务测试系统和配件的毛利率分别为72.49%和 73.26%,依旧维持在较高水平,原因包括:(1)公司产品技术含量较高,性能稳 定,拥有较高的附加值,取得了市场的广泛认可,具有较强的竞争优势;(2)公司 半导体测试系统进入门槛较高,客户要求较高,产品粘性较强,公司具有较强的议 价能力。

公司三费控制良好,研发投入持续扩大。费用端, 2019-2022年公司销售费用率、 管理费用率和财务费用率呈现稳步下行的趋势,公司销售费用率由2016年的17.87% 逐步下降至2022年的9.17%;2023年和2024年前三季度公司费用率有所上升,主要 系收入规模下滑,费用较为刚性所致。研发方面,2016-2023年公司持续扩大研发 投入,研发费用从0.16亿元扩大至1.32亿元,2024年前三季度研发费用为1.21亿元, 同比增加21.47%,研发费用率较2021和2022年有了一定程度的提升,2024前三季 度研发费用率19.46%,整体上与2023年全年持平,较2021-2022年有9%左右的提 升。持续增加的研发投入为公司提供了持续的创新动力和产品迭代保证。

二、半导体测试设备市场广阔,国产替代正当时

(一)半导体设备市场复苏,中国市场份额迅速扩大

半导体行业整体呈现出震荡上行态势。近年来,下游产业新技术、新产品快速发展, 半导体行业也迎来市场增长期。5G手机、新能源汽车、工业电子等包含的半导体产 品数量较传统产品大比例提高;人工智能、可穿戴设备和物联网等新业态的出现, 对于半导体产品产生新需求。根据美国半导体行业协会统计,2022年全球半导体行 业收入为5834.9亿美元,同比+7.4%,2023年受下游需求不振及全球经济低迷影响, 全球半导体市场有所下滑至5192.8亿美元,但预计随着消费电子库存周期逐渐触底、 AI带动新一轮硬件需求,中长期全球半导体市场有望持续上行。

全球半导体设备市场规模持续扩大,中国市场份额迅速提高。根据SEMI数据统计, 2014年-2022年,全球半导体设备市场规模从375亿美元扩大至历史新高的1076.4亿 美元,CAGR达到14.09%。2023年,受到下游行业不景气和厂商资本开支意愿降低 的影响,全球半导体设备行业规模经历了小规模下滑,从1076.4亿美元下滑至1062.5 亿美元。其中,随着中国大陆晶圆制造工厂新建/扩建项目增加、半导体行业逐渐发 展成熟稳定,中国大陆半导体设备市场份额占比逐步提升,从2014年的11.7%增长 至2023年的34.4%,是目前全球最大的半导体设备市场。

(二)测试机贯穿流程始终,海外双龙头竞争力强劲

半导体制造分为三大环节,半导体测试机贯穿流程始终。半导体产业主要分为三个 环节:IC设计、前道晶圆制造和后道封装测试。半导体测试机主要通过对集成电路 的功能及参数测试,判断被测晶圆/芯片的合格性,以及为芯片设计、制造过程中提 供薄弱环节信息。测试机应用最为广泛,用于采集、存储和分析数据,贯穿集成电 路制造的各环节,主要应用在IC设计验证、晶圆测试和成品测试各个环节。

半导体行业下行周期内,封测厂资本开支出现明显下滑,全球半导体测试设备市场 规模短期承压。据华经产业研究数据统计,2022年全球半导体测试设备市场规模为 75.8亿美元,同比增长7%,受下游消费电子需求疲软影响,预计2023年测试设备市 场规模为71.0亿美元,2024年之后恢复增长(根据SEMI数据,2023 年全球测试设 备市场约为 63.2 亿美元,约占半导体设备价值量的 6.3%)。中国市场方面,由于 大陆封测厂商近年来资本开支保持快速增长,为本土的测试设备带来充足的下游需 求, 2022年我国半导体测试设备市场规模约为25.8亿美元,23年稍稍下滑至25.2 亿美元。

测试机又被称为ATE,是测试设备中价值量占比最高的细分设备。市场目前主流的 ATE多是在同一测试技术平台通过更换不同测试模块来实现多种类别的测试,提高 了平台延展性,因而ATE的生命周期非常长。根据华峰测控半年报引用的SEMI数据, 从半导体测试设备细分市场来看,2023年在测试设备中测试机、分选机和探针台的价值量约为63%、17%和15%。

全球半导体测试机呈现双寡头格局,市场集中度极高。全球半导体测试设备以泰瑞 达和爱德万两大巨头占比市场较大份额,其中泰瑞达美国泰瑞达在半导体测试领域 中从分立器件、RF器件、存储芯片、模拟芯片到SoC芯片均有布局,并在全球范围 内尤其是欧美市场占比绝对优势;日本爱德万主要专注于SoC芯片、存储芯片测试 机以及分选机,销售市场主要以亚洲为主。根据LeadLeo的数据,在全球和中国半 导体测试机竞争格局中,泰瑞达和爱德万均占据较大市场份额,科休紧随其后,CR3 高达95%和91%,市场集中度极高,中国测试机市场中,主要可以参与竞争的国产 厂商以华峰测控和长川科技为主。

三、实现测试机国产替代,SoC 有望打造新增长极

(一)立足模拟/混合 IC 测试机,积极布局 SoC 测试机

华峰测控在行业内深耕二十余年,目前是国内最大的半导体测试系统本土供应商。 从公司主要产品模拟及混合信号类集成电路测试系统STS系列与国内外市场主要参 与者泰瑞达的ETS系列和长川科技的CTA系列在测试功能模块、测试精度、响应速 度等核心技术指标的对比情况看,公司产品技术在国内处于行业领先地位,部分指 标可与国际一流持平。公司目前凭借产品的高性能、易操作和服务优势等特点,已 在模拟及数模混合测试机领域打破了国外厂商的垄断地位,目前为国内前三大半导 体封测厂商(长电科技、通富微电、华天科技)模拟测试领域的主力测试平台供应 商,并进入了国际封测市场供应商体系,实现了进口替代。根据公司2024年半年报, 公司研发制造的测试系统装机量已超过7000台。

SoC对测试设备的要求更高。系统芯片(System on Chip, SoC)的集成度不断提升, 不但会包含数字逻辑电路、内嵌的存储器单元,同时也会包含高速的数据接口、模 拟信号接口,以及射频信号发射和接收(Transmitter Receiver, TR)功能模块。例 如,手机基带芯片的功能模块包含了基带I/Q信号的接收ADC(模数转换器)和发送 DAC(数模转换器)、控制外围设备的通用型DAC、立体声播放DAC 和接收麦克 风输入的音频ADC。同时,芯片内嵌了数字处理器、存储器单元,以及丰富的各种 点对点接口,如USB、蓝牙等。要对这样的逻辑/混合信号芯片进行全方位的测试, 就需要测试设备同时具有数字逻辑测试功能和混合信号测试功能, 甚至需要测试设 备能够灵活地配置高速接口测试模块和射频信号测试模块, 以适应不断出现的新的 功能和接口标准。测试要求的提升具体表现在以下几 个方面。

1. 测试向量的深度需求显著提高。近年来,台积电、三星在芯片制程工艺方面不断 加大投入,鳍式场效应晶体管(Fin Field-Effect Transistor,FinFET)成为进入16nm 节点后的关键性技术,相同面积的电路包含了更多的晶体管,同时新的缺陷模型也随 着新的工艺而产生。于是,在芯片的测试阶段,更大量的测试向量必须被生成和执行。 扫描和自动测试向量生成向量测试将占据大部分的测试时间。同时,向量测试的结果 记录资料将在新工艺下芯片的良品率的提升方面起到非常重要的作用。

2. 晶圆级测试的比重提高。除制程工艺的快速创新之外,在封装方面, 先进封装技 术也在快速发展。全球主要的封装测试厂积极扩充扇出型晶圆级封装(FoWLP)的 产能,以满足智能手机市场的需求。在多芯片封装前,最大限度地进行筛选,可以提升 已知合格芯片(Known Good Die, KGD)的比率,同时作为对封装工艺的检验,检验 重布线层(RDL)到芯片、芯片到芯片的连接性,将成为晶圆测试的重要环节。 在晶圆级测试中,也由此产生了更多的对混合信号及射频信号的测试需求。而封装后 测试的重要性将会渐渐降低,将会以切割后晶圆测试的形式存在,并渐渐成为对芯片性能筛选的一道关卡。图 2-6 展示了晶圆级测试需求增大后的测试流程。

积极布局SoC测试机,市场空间进一步打开。从测试机细分来看,根据LeadLeo, 测试机主要包括SoC测试机、存储测试机、模拟混合测试机和RF测试机,其中SoC 测试机价值量占比最高,达到60%,对应上文2022年全球半导体测试设备市场规模 75.8亿美元可推算出相应市场规模在45.5亿美元,也是所有测试设备中技术壁垒相 对较高的设备。根据公司招股说明书,公司于2018年推出了可将所有测试模块装在 测试头中的STS 8300平台,该平台具备64工位以上的并行测试能力,能够测试更高 引脚数和更多工位的模拟及混合信号类集成电路,适用于数模混合和SoC测试领域,设备对标泰瑞达ETS系列在大部分关键指标均保持国内领先以及国际一流持平。 根据公司24年中报,2023年公司推出了面向SoC测试领域的全新一代测试系统 -STS8600,该测试系统拥有更多的测试通道数以及更高的测试频率,进一步完善了 公司的产品线,拓宽了公司产品的可测试范围,为公司未来的的长期发展提供了强 大的助力。

(二)外延拓展第三代半导体测试方案,进一步打开公司增长极

功率器件是电路控制的核心,第三代半导体是其发展的基石。功率半导体,又称功 率电子器件,是电子产业链中最核心的器件之一,能够实现电能转换和电路控制, 在电路中主要起着功率转换、功率放大、功率开关、线路保护、逆流及整流等作用。 而在制作材料方面,传统的硅基功率器件已经发展到了极致,第三代半导体材料应 运而生。相比第一代和第二代半导体,以SiC、GaN为代表的第三代半导体具有更宽 的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐 射能力,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。

下游新能源车、光伏产业需求驱动,全球第三代半导体市场份额扩大。第三代半导 体具备的高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优越性能,是支 撑新能源汽车、光伏储能、高速轨交、智慧电网、新一代移动通信等产业持续发展 的重点核心材料。根据Yole统计与预测,全球SiC 6英寸晶圆片23年出货量预计达到88.9万片,预计到2028年扩大至351.2万片。市场份额方面,SiC和GaN器件市场份 额也将快速扩大,有望在2028年达到23.6%和6.6%。

公司2016年就开始在氮化镓方面进行布局,与国内外的设计及生产企业紧密沟通, 提供成熟的氮化镓芯片测试方案。根据公司23年年报,公司主要产品STS8200可以 用于电源管理、信号链类、智能功率模块、第三代化合物半导体GaN类等模拟、混 合和功率集成电路的测试。此外,公司还基于STS8200测试平台推出了PIM专用测 试解决方案,主要用于大功率IGBT/SiC功率模块及KGD测试,根据公司2022年年报, 在氮化镓和碳化硅为代表的第三代化合物领域,公司已经掌握了相关测试的核心技 术,并且已经应用在测设设备上实现批量销售,同时也建立了一套行之有效的研发 体系,具备长期持续的研发投入能力。未来随着氮化镓、功率模块和电源管理等新 兴应用将带来大量增量需求。


(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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