一、测试机综述
半导体测试设备主要包括探针台、分选机、测试机等。其中测试功能由测试机实现，而探针台和分选机实现的则是机械功能，将被测晶圆/芯片拣选至测试机进行检测。探针台和分选机的主要区别在于，探针台针对的是晶圆级检测，而分选机则是针对封装的芯片级检测。
半导体测试机测试半导体器件的电路功能、电性能参数，具体涵盖直流参数（电压、电流）、交流参数（时间、占空比、总谐波失真、频率等）、功能测试等。具体工作方式为：通过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参数和功能的有效性。
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，技术难度较大。SoC测试机和存储测试机的技术难度较高。
测试机分类及介绍
资料来源：公开资料整理
测试机经过了近60年的发展，从上世纪60年代的针对简单器件的低管脚数、低速测试系统逐步发展到适用于大规模、超大规模IC的高速测试系统。近入21世纪，随着SoC产品得到广泛应用，爱德万T2000、V93000以及泰瑞达UltraFLEX系列的SoC测试系统代表了目前的高端测试机产品。伴随芯片进入批量化生产阶段，自动测试设备（ATE）已成为半导体测试的必然趋势。
测试机发展历程
资料来源：公开资料整理
二、半导体设备产业政策
国家政策陆续出台，驱动国产测试设备行业持续发力。近年来国家加大对于半导体产业政策的扶持力度，多项重磅文件相继出台，主要表现在对于整个IC产业链企业的政策优待以及对于半导体设备行业的相关规划与推动。其中《国家集成电路产业发展推进纲要》和《科技部重点支持集成电路重点专项》等一系列政策推动了一批国内半导体设备公司进行了一系列重点工艺和技术的攻关，使得我国半导体设备行业涌现出了一批拥有国际竞争力的龙头企业，有效促进了我国半导体设备行业的发展。
中国半导体设备产业政策梳理
资料来源：政府公开报告，华经产业研究院整理
三、测试机产业链
半导体专用设备集中应用于晶圆制造和封测两个环节。晶圆制造环节使用的设备为前道工艺设备，封测环节使用的为后道工艺设备。前道工艺设备进一步细分为晶圆处理设备和其他前端设备，如光刻设备等，后道工艺设备分为测试设备和封装设备。测试机是检测芯片参数和功能的专用设备，判断芯片在不同工作条件下功能和性能的有效性，广泛应用于半导体产业链从设计到封测的主要环节，包括集成电路设计中的设计验证、晶圆制造中的晶圆检测和封装完成后的成品测试。半导体测试设备厂商的主要客户为集成电路设计公司、晶圆制造与封装测试厂商。
集成电路生产及测试具体流程
资料来源：华峰测控招股说明书，华经产业研究院整理
国内集成电路大发展已经成为必由之路，中美贸易摩擦背景下，各个环节的进口替代快速崛起。据中国半导体行业协会数据，2021年中国集成电路产业销售额为10458.3亿元，同比增长18.2%。其中，设计业销售额为4519亿元，同比增长19.6%﹔制造业销售额为3176.3亿元，同比增长24.1%，封装测试业销售额2763亿元，同比增长10.1%。
2016-2021年中国集成电路封测市场规模及增速
资料来源：中国半导体行业协会，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国半导体测试设备行业市场运行现状及投资战略研究报告》
四、测试机行业现状分析
1、半导体设备市场现状
受益于下游市场需求持续扩大，2021年全球半导体设备市场增速迅猛。据SEMI数据，2021年，全球半导体设备销售额连续3年增长，2021年全球设备销售额1026.4亿美元，同比增长45%。
2011-2021年全球半导体设备市场规模及增速情况
资料来源：SEMI，华经产业研究院整理
从全球半导体设备市场规模分布来看，晶圆制造设备占比86%，测试设备市场占比在7%-8%。
2021年全球半导体设备市场规模分布情况
资料来源：SEMI，华经产业研究院整理
国内市场受益于国内晶圆厂建厂潮及半导体封测厂崛起，半导体设备市场增速迅猛，2021年中国大陆的设备市场规模为296亿美元，同比增长58%。
2011-2021年中国半导体设备市场规模及增速情况
资料来源：SEMI，华经产业研究院整理
2、测试设备市场现状
从测试设备市场情况来看，据国际半导体产业协会数据，2021年全球半导体测试设备市场规模为78亿美元，同比增长30%。预计2022年前道制造设备增速为18%增长至1070亿美元，测试设备预计增长5%至82亿美元。
2011-2021年全球半导体测试设备市场规模及增速
资料来源：国际半导体产业协会，华经产业研究院整理
从全球半导体测试设备市场结构来看，测试机市场占比63.10%、分选机占比17.4%、探针台15.2%。
2021年全球半导体测试设备市场结构情况
资料来源：SEMI，华经产业研究院整理
3、测试机市场现状
测试机中也细分出存储IC测试、模拟混合测试、SoC测试和RF测试ATE等产品。根据SEMI的数据，2020年全球测试机43亿美元的市场中存储IC测试、模拟混合测试、SoC测试和RF测试ATE规模分别为9亿、6.3亿、25亿、1.8亿美元左右，分别占比21%、15%、60%以及4%。
2020年全球半导体测试机市场结构情况
资料来源：SEMI，华经产业研究院整理
从国内测试机市场规模来看，据统计，2019年中国大陆SoC测试机设备市场规模为6.49亿美元，中国台湾SoC设备市场规模为10.40亿美元，合计市场占比约为全球SoC设备市场规模60%。
2011-2019年中国SoC测试机市场规模情况
资料来源：SEMI，华经产业研究院整理
五、测试机行业竞争格局
1、市场集中度
从全球测试机行业竞争格局来看，测试机行业被泰瑞达、爱德万两大寡头垄断，两家公司在全球测试机市场了份额合计超过了80%。美国泰瑞达和日本爱德万具备先发优势、技术壁垒和品牌认可度高。据SEMI数据，2021年全球半导体测试机市场泰瑞达和爱德万市场份额占比合计为84%（泰瑞德51%、爱德万33%），国内企业华峰测控市场占比为3%。
2021年全球半导体测试机市场竞争格局情况
资料来源：SEMI，华经产业研究院整理
从国内市场竞争格局来看，市场集中度相对全球市场较低。近年来国产测试机逐步实现进口替代，华峰测控和长川科技市场份额持续提升。国内企业模拟/数模测试及分立器件测试领域已逐渐实现国产化，但SoC测试和存储器测试等仍待发力。在模拟/数模混合和分立器件测试机领域，国内基本已实现进口替代，在SoC、存储器和RF测试机领域，国产替代的空间仍旧很大。据统计，2021年国内半导体测试机市场，华峰测控和长川科技市场占比提升至8%、5%。
2021年中国半导体测试机市场竞争格局情况
资料来源：SEMI，华经产业研究院整理
2、华峰测控测试机装机情况
华峰测控测试机系统产品在半导体产业链得到广泛应用，为国内最大的半导体测试系统本土供应商，模拟测试机国内市场市占率达40%。从企业测试机装机量情况来看，根据公司招股书和年报数据，可测算截至2015年底，公司测试系统累计装机量达1254台，2016-2017年公司年新增销售量在200-300台水位，2018-2019年新增销量在400-500台水位，2020年后迎来大幅跃升，当年新增装机量达900台，2021年更是达到1000台。截至21年底，公司测试机全球累计装机量突破4500台，市场地位进一步巩固。
2015-2021年华峰测控测试机装机量情况统计
资料来源：华峰测控年报，华经产业研究院整理
六、测试机行业未来发展趋势
随着光伏和新能源汽车的不断超预期，以及以物联网、大数据、人工智能、5G通信、汽车电子等为代表的新型应用市场保持高增长趋势，汽车、手机等产品的半导体含量持续提升，带动强劲需求。晶圆厂、封测厂的扩产，给半导体自动化测试系统企业带来了巨大的市场空间；同时，随着各行业技术的提升，导致芯片的集成度也在不断提升，这期间催生了以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体以及其他半导体新材料和新技术，为国内半导体自动化测试系统企业在一些细分领域超越国际巨头，提供了新的机遇。
目前，全球半导体产业正在经历第三次产业转移，主要是从韩国、中国台湾地区、东南亚等向中国大陆转移。突如其来的全球新冠疫情，促使这一转移进入了加速阶段。同时，随着近几年内循环的不断加强，居民消费旺盛，中国已经发展成为全球最大的半导体市场，加上政府对半导体行业在政策方面的不断呵护，以及整个半导体市场的不断发展，国内半导体设备行业也迎来了良好的发展机遇。
华经产业研究院对中国半导体测试设备行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析，对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析，最大限度地降低企业投资风险与经营成本，提高企业竞争力；并运用多种数据分析技术，对行业发展趋势进行预测，以便企业能及时抢占市场先机；更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国半导体测试设备行业市场发展现状及投资前景展望报告》。
