2025年机械行业深度研究报告：检测环节贯穿半导体产业链始终，专业化分工下第三方检测空间广阔

一、半导体检测贯穿产业链始终

从半导体检测分析的产业链结构来看，行业上游主要是提供检测设备、化学试剂及其他 耗材的生产制造商等；中游主要是半导体检测分析厂商；下游则是半导体产业链各类型 的检测报告使用者，包括芯片设计、晶圆制造、芯片封装、原材料生产、半导体设备、模 组及终端应用等。

集成电路测试对于集成电路设计、制造良率和品质控制至关重要，是产业必不可少的环 节。从产业链的角度看，集成电路行业主要包括芯片设计、晶圆制造、芯片封装和集成 电路测试。首先，集成电路设计流程需要芯片验证分析，即对晶圆样品和芯片成品样品 进行设计正确性、有效性验证并分析；其次，集成电路的生产流程包括晶圆制造和封装， 在这两个环节中可能由于设计不完善、制造工艺偏差、晶圆质量、环境污染等诸多因素， 造成集成电路功能失效、性能降低等缺陷，需进行前道量检测以及后道检测。而实验室 检测，包含失效分析、材料分析、以及可靠性检测等，需求则来自半导体产业链各类型 客户，主要针对失效样品进行缺陷定位与故障分析，帮助客户实现问题判定，加速产品 研发与工艺升级，提高产品良率，进一步提升生产效率。

二、集成电路产业趋向专业化分工，第三方实验室检测空间广阔

（一）集成电路向专业化分工方向发展，In-HouseLab 正逐步转向 Labless 模式

传统的集成电路产业最早采用 IDM 的经营模式。IDM模式下集成电路设计、晶圆制造、 封装、测试等在企业内部进行一体化整合，业务几乎覆盖集成电路的全产业链环节，例 如英特尔、索尼、海力士、美光等，其经营模式都是垂直整合型为主。在 IDM 模式下公 司需要投入大量的资金建立生产工厂和购买设备，承担芯片制造的全过程，同时还要持 续投入巨额研发资金追赶先进工艺，风险高、资产重。 Fabless（指“没有制造业务、只专注于设计”的集成电路设计的一种运作模式）+Foundry （指在集成电路领域是指专门负责生产、制造芯片的厂家）+OSAT（指外包半导体封装 和测试）的分工模式逐渐成为主流。随着集成电路技术的快速更新换代和下游应用的多 元化，IDM 的问题逐渐凸显，以 Fabless+Foundry+OSAT 为代表的集成电路专业分工模 式应运而生，并推动集成电路产业向专业化分工的方向逐步发展。在专业分工模式中， Fabless厂商将芯片设计环节独立开来经营，并由 Foundry厂商进行晶圆制造的代工服务， 之后委托 OSAT 厂商进行封装和测试，最终将芯片产品交付给终端应用厂商。目前，专 业分工模式以其较高的研发效率和良好的产业链协同，更好地适应了集成电路产品的技 术和产品趋势，正逐步成为行业的主流经营模式。

In-HouseLab（指厂内实验室）正逐步转向 Labless（指无自建实验室）模式。传统的 InHouseLab 厂内分析实验室，承担产品纠错、工艺监控、仿真模拟、失效分析、辅助研发 等诸多功能，但在成本控制、人才进步等方面或存在一定问题。驱动第三方检测企业发 展原因：1）专业性，相较于第三方实验室专家团队所具备的丰富检测案例经验、综合分 析技术，厂内检测分析人才通常局限于自身半导体产业环节，如封装厂商的工程师聚焦 于封装环节，对于晶圆制造工艺的技术掌握程度有限，这可能导致其在分析失效样品时 无法有效判断晶圆制造环节内含的缺陷。第三方检测分析实验室可以通过长时间案件检 测的经验积累，不断精进检测分析技术；2）复杂性，生产部门会遇到各种各样的问题， 比如污染物（来自操作员、机器、原材料的各种有机或无机污染物），生产部门很难鉴别 问题来源；3）经济性，分析一个精细的案例可能需要动用成百万上千万的设备，而一年 中发生次数较低，对于企业成本来说并不划算，因此会去寻找有经验、有资质第三方实 验室去帮助分析和解决问题，第三方中立分析机构的需求顺势增加。

（二）半导体第三方检测分析服务主要集中于后道检测与实验室检测

第三方后道检测。晶圆测试、成品测试等后道检测中的独立第三方服务模式诞生于半导 体产业高度发达的中国台湾地区。1987 年，京元电子成立，与传统的封测一体厂商日月 光等不同，京元电子主要承接芯片封测环节中的晶圆测试及成品测试，并最早开启了行 业内的独立第三方测试服务模式。随着中国台湾地区半导体产业的不断成熟，矽格、欣 铨等独立第三方测试厂商也纷纷占领半导体测试市场。在半导体产业迅速发展的过程中， 大陆地区也涌现了华岭股份、伟测科技、利扬芯片等一批主营晶圆测试、成品测试等后 道检测的半导体独立第三方检测厂商。

第三方实验室检测。我国半导体实验室第三方检测的发展历程主要可以划分为 3 个阶段。 20 世纪 50-80 年代，1955 年底中国亚热带电信器材研究所在广州成立，即现在的赛宝实 验室；20 世纪 80 年代初，五所成立中国第一个成建制的失效分析实验室，专门开展电子 元器件失效分析工作和相关技术开发；中国台湾地区的半导体第三方实验室宜特、闳康 受益于当地繁荣的半导体产业，自 20 世纪 90 年代以来得到迅速发展；21 世纪初开始， 欧美、中国台湾地区等第三方检测机构进入中国大陆市场，并占据中国大陆半导体检测 大部分市场份额，中国本土民营第三方检测机构也开始诞生发展。与此同时，国内众多 实力强劲的综合性检测机构在洞察到半导体第三方实验室检测分析行业的广阔市场空间 后，也通过自主投资、外延并购等方式积极布局。

（三）研发投入&先进制程&专业化分工共同驱动第三方检测需求增长

新兴产业带动半导体需求增长。虽然 PC/手机市场接近饱和，但随着 5G 应用的普及， 智能汽车、智能家居、云服务、物联网、AI 等新兴产业蓬勃发展，对半导体产品的需求 不断增加。根据 WSTS 数据，2025 年全球半导体市场规模达到 7009 亿美元，同比+11.2%， 2026 年全球半导体市场将进一步增长 8.5%，规模预计有望达 7607 亿美元，其中美洲与 亚太市场增速较其他地区更快。美国云计算、AI 技术投资（如英伟达、AMD 数据中心业 务）及政策扶持（如《芯片法案》）是美洲市场主要驱动力，中国智能手机、服务器需求 复苏，日本汽车半导体（如 CIS 芯片）需求回暖是亚太地区增长主要驱动力。

半导体产业客户的检测分析需求主要来自研发过程的新产品设计与新工艺研究、新产品 检测与新产线调试，受益于半导体产业持续加大研发投入与产能扩张。随着半导体工艺 不断进步，产品制程步骤增多，微观结构复杂，材料多样化，生产成本提升。为获取高晶 圆良品率，必须严格控制工艺一致性，对集成电路生产过程中的质量控制需求增大。同 时，集成电路器件物理尺度缩小、向三维结构发展，需要检测的缺陷尺度和测量的物理 尺度也在不断缩小，对缺陷检测和尺度测量的要求从二维平面拓展到三维空间，这使得 先进制程对半导体测试服务提出了更高的要求；随着集成电路产业朝专业分工的趋势不 断发展，专业化的集成电路测试的市场需求面十分广泛。据 QYResearch 预计 2031 年全 球半导体测试服务市场规模将达到 210.2 亿美元，未来几年年复合增长率 CAGR 为 6.9%。

根据 QY Research 数据，在全球半导体测试服务市场中，晶圆测试处于主导地位；2024 年全球半导体第三方实验室检测分析市场规模目前已达到 44.31 亿美元，预计在 2031 年 达到 109.2 亿美元，2024 年至 2031 年 CAGR 为 14%。

（四）半导体产业链国产化趋势加速我国半导体检测行业成长

根据中国台湾地区工研院的统计，集成电路测试成本约占芯片设计公司营收的 6%-8%， 国产化进程加速推进，大陆芯片设计公司迎来大发展时代，测试需求随之增长。根据魏 少军《主旨报告：中国芯片设计业要自强不息》，截至 2024 年底，我国芯片设计规模为 6460 亿元，同比增长 11.9%。芯片设计公司的快速增长，使得芯片测试的市场需求随之 增长。我们根据台湾工研院的统计，按照集成电路测试成本占芯片设计公司 7%进行测算， 2024 年来自芯片设计企业的测试市场规模约为 452 亿元。此外晶圆制造以及封装环节企 业的检测环节外包给第三方的趋势也逐步显现，市场空间进一步增大。

根据国家市场监管总局数据，我国电子电器检测市场规模增速除 2020 年以外，在 2018- 2023 年增速均好于我国检测行业总体增速。2023 年我国电子电器检测市场规模已达 286 亿元，占全检测行业规模 6.1%。

根据中国半导体协会数据，预计到 2024 年，我国半导体第三方实验室检测分析市场规模 将超过 100 亿元，2027 年行业市场空间有望达到 180-200 亿元，CAGR 将超过 10%。

半导体第三方实验室检测分析主要包括失效分析、材料分析以及可靠性分析。可靠性分 析是指元器件在规定的条件下、在规定的时间内完成规定功能的能力，通常指标包括可 靠度、不可靠度、失效概率密度、瞬时失效率及寿命；失效分析指通过非破坏性分析技 术、静态电压电路比对实验、热点定位技术、化学法和物理法样品制备技术等技术手段 判断集成电路失效的模式，查找失效原因，弄清失效机理。破坏性物理分析（DPA）是失 效分析的补充手段，主要特点是对合格的元器件做分析。根据 QY Research，2023 年我国 可靠性、失效及材料分析规模分别为 28.12/27.40/14.07 亿元，预计到 2028 年，可靠性、 失效及材料分析规模将分别达到52.35/55.91/27.92亿元,CAGR分别为13.2%/15.3%/14.7%。

三、第三方半导体实验室检测重点标的

1、胜科纳米：半导体第三方检测分析实验室

公司成立于 2012 年，是行业内知名的半导体第三方检测分析实验室，致力于为半导体产 业链提供专业高效的第三方检测分析实验。公司主要服务于半导体客户的研发环节，提 供样品失效分析、材料分析与可靠性分析等检测实验。2024 年公司实现收入 4.15 亿元， 同比+5.4%，实现归母净利润 0.81 亿元，同比-17.6%。公司覆盖失效分析、材料分析、及 可靠性分析，2024 年 H1 收入占比分别为 66.1%/31.0%/2.91%。

2、苏试试验：2019 年收购宜特检测切入半导体检测环节

2019 年，公司以 2.8 亿元收购宜特检测 100%的股权，正式进入集成电路检测领域，升级和 开拓电子元器件可靠性分析、失效分析以及材料分析的技术和业务。2024 年公司集成电路验 证与分析服务实现收入 2.88 亿元，同比+12.3%，占公司收入比重 14.23%。

3、广电计量：持续自主培育集成电路测试与分析业务

集成电路测试与分析是公司持续投入和培育的新兴产业领域，通过持续的技术研发和实验室 建设，可以为装备制造、汽车、电力电子与新能源、5G 通信、光电器件与传感器、轨道交通 与材料、晶圆厂等领域企业提供专业的破坏性物理分析（DPA）、失效分析（FA）、晶圆级材 料及工艺分析（MA）、车规级电子元器件 AEC-Q 认证测试、元器件筛选及国产化验证、可 靠性测试、工艺质量评价、寿命评估、电线电缆及连接器检测、ISO26262 功能安全认证审核 等技术服务，并取得部分技术领先优势，帮助企业提升电子产品质量与可靠性。2024 年公司 集成电路测试与分析实现收入 2.56 亿元，同比+26.3%，占公司收入比重 8%。

4、华测检测：收购蔚思博进入半导体检测领域

2022 年公司收购蔚思博检测技术（合肥）有限公司，拓展公司在半导体检测领域的发展。2024 年公司持续加码对于蔚思博的 FA 和 MA 布局，加快推进转型，精细调整架构团队，以适应 业务发展需求。

（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。）