（报告出品方：招商证券）
一、国产半导体测试系统龙头
1、深耕多年，厚积薄发
华峰测控深耕半导体领域近 30 年，是国内最大的半导体自动化测试系统本土供应商。华峰测控成立于 1993 年，专 注半导体自动化测试系统领域，主要产品为半导体自动化测试系统及配件，用于测试半导体的电压、电流、时间、温 度、电阻、电容、频率、脉宽、占空比等参数，判断芯片在不同工作条件下功能和性能的有效性。公司发展历程可大 致分为三个阶段，现已成长为国内最大的半导体自动化测试系统本土供应商，并进入了国际封测市场供应商体系：
技术初创阶段（1993-2004）：完成了 STS 2000 平台企业标准，在此平台上开发了第一代产品 STS 2000，该 系列产品主要为单工位测试，实现了中文界面及图形化编程界面的软件功能，主要客户为科研院所及高校。该系 列产品已于 2018 年 12 月停产。
技术积累阶段（2005-2010）：研发了针对模拟及电源管理类集成电路的 STS 8107 测试系统，保证测试稳定性 和可靠性的同时，实现 4 工位并测；成功开发主力机型 STS 8200 共地源测试系统；突破全浮动技术并推出了 32 工位全浮动的 MOSFET 晶圆测试系统 STS 8202，率先得到中国台湾和美国客户的认可和使用，并取得了广 泛的装机。
快速发展阶段（2011-至今）：推出 STS 8200 浮动源测试系统并实现规模量产，装机量自 2011 年以来快速增 长，不仅在中国境内批量销售，还外销至美国、韩国、日本、中国台湾、东南亚等境外国家或地区；2014 年， 推出“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，实现模拟、混合、分立器件、 MOSFET 等多类别的测试，提高平台延展性；2018 年成功开发“ALL in ONE”的 STS 8300 平台，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。
模拟及混合信号领域厚积薄发，公司已成为国产龙头，主力产品 STS 8200/STS 8300 进入渗透率快速提升期。半导 体测试机可进一步细分为存储器、SoC、模拟、数字、分立器件和 RF 测试机，公司自成立起就定位模拟及混合信号 领域的测试系统，积累十余年推出 STS 8200 系列，并连续多年对其进行迭代升级与市场推广，2021 年受下游需求 拉动，STS 8200 装机量迎来爆发式增长。2021 年上半年，STS 8200 全球装机量突破 4000 台，相较前三个 1000 台销售时间周期，第四个 1000 台周期仅耗时 1 年，渗透率加速提升。STS 8300 主要针对数模混合测试，具备输出 信号空间更多、数字测试能力强等特点，应用于复杂、高管脚数的模拟及混合信号类集成电路，对标产品为泰瑞达EST 364；目前全球累计装机量超过 100 台。2018 年以来，受益于半导体行业景气度提升以及公司推出价值更高的 STS 8300 系列产品，测试系统销量及单价显著提高，带来营收绝对值从 2017 年的 1.24 亿元增至 2021 年的 8.21 亿 元，CAGR 达到 60.4%，占总营收的比重自 2017 年的 83.2%提升至 2021 年的 93.5%。
2、技术优秀，客户资源壁垒显著
关键技术指标领先，产品实现进口替代并成为国际封测龙头企业供应商。公司 STS 系列的主要竞品包括泰瑞达的 ETS 系列、长川科技的 CTA 系列、联动科技的 QT-8000 系列，整体来看，STS 性能与 ETS、QT-8000 持平，优于 CTA。 具体指标上，STS 在测试功能模块上领先 CTA，与 ETS、QT-8000 持平；测试精度与 ETS 持平；响应速度与 ETS、 QT-8000 性能接近；应用程序定制化和测试数据存储、采集和分析方面与 ETS、CTA、QT-8000 基本持平；平台可 延展性优于 ETS、CTA、QT-8000。凭借产品的高性能、易操作和本土化服务优势等特点，公司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，2021 年公司在中国模拟及分立器件测试机的市占率超过 85%，已经实现进口 替代，是国内前三大半导体封测厂商长电科技、通富微电和华天科技模拟测试领域的主力测试平台供应商，并进入了 日月光、微矽电子、意法半导体、矽力杰、芯源系统等国际知名半导体封测或设计企业。
主要客户留存率高，新客户开拓顺利。由于下游客户特别是国际知名企业认证的周期较长，设备替换意愿低，半导体 测试系统企业在与下游客户建立合作关系前，需要接受客户的严格考核认证，考核内容通常包括企业成立时间、发展 历史、环保合规性、测试设备质量，内部生产管理流程规范性等。认证的审核周期一般都在半年以上，部分国际大型 客户的认证审核周期可能长达 2-3 年，因此下游客户一旦选定不会轻易进行更换。得益于此，公司主要客户保持稳 定，2016-2019 年公司前五大客户留存率为 100%，前十大客户留存率为 95%。而公司前五大客户营收总额提升的同 时占比有所下降，主要原因是 1）半导体设计与封测市场发展迅速，芯片设计公司数量持续增多，封测厂商积极建设 新产能，对公司产品的需求上升；2）公司积极开拓新客户，客户集中度有所下降。不断丰富的客户资源加强了公司 的客户壁垒，提升核心竞争力。
股权架构及管理层稳定，保证经营战略连续稳定。公司前身为航空航天工业部第一研究院的下属企业北京光华无线电 厂出资设立的全民所有制企业华峰技术。1999 年，华峰技术改制为有限责任公司，2017 年变更为股份有限公司。成 立至今，公司治理结构保持稳定，实控人为拥有一致经营理念的核心管理团队。核心技术人员保持长期稳定，均为公 司服务超过 10 年。
二、半导体测试系统是空间大、壁垒高的优质赛道
半导体测试是芯片质量的守门员，贯穿生产全过程以避免制造损失的指数式增长。半导体生产过程中的主要测试环节 为设计验证、工艺监控测试、晶圆测试、成品测试，其中设计验证在批量生产前进行，工艺监控测试发生在制造过程中，晶圆测试在制造完成后、封装之前进行，成品测试在芯片封装后进行，所有测试目的是保证芯片符合规格，尽量 避免损失升级。按照电子系统故障检测中的“十倍法则”，如果一个芯片中的故障没有在芯片测试时发现，则在电路 板（PCB）级别发现故障的成本为芯片级别的十倍。因此，检测在半导体产业中不可或缺，随着芯片复杂度的提升， 测试的重要性日益凸显。
1、测试机：软硬件一体的后道检测核心设备
半导体检测可分为前道量测和后道检测，后道检测以封装为界分为晶圆检测和成品测试： 前道量测主要发生在晶圆加工环节，目的是检查每一步制造工艺后晶圆产品的加工参数是否达到设计的要求或者存在 影响良率的缺陷，偏向于物理性的质量检测；主要设备包括光学测量设备、缺陷检测设备以及厚膜测量设备。 后道检测是指晶圆加工之后、封装之前的晶圆检测和封装之后的成品测试，目的是检查芯片的性能是否符合要求，偏 向于电性能的检测；主要设备包括测试机、分选机、探针台，其中测试机（ATE）是晶圆测试和成品测试环节都需要 使用的核心设备，因此需求最大，市场规模占整个后道检测设备的 63%，分选机和探针台分别占 17%、15%。
晶圆检测（CP，circuit probing test）所需设备为测试机、探针台，目的是确保在芯片封装前，尽可能把无效芯片 筛选出来节省封装费用。其测试过程为：探针台将晶圆逐片自动传送至测试位置，芯片的焊盘（PAD）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、采集输出信号，判断芯片在不同工作条件下功 能和性能的有效性。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 Map 图， 根据 Map 图进行下一步的切割和封装。CP 测试是封装前的最后一道防线，通过测试的晶圆将进入封装切割环节，因 此 CP 检测的结果直接影响芯片 FT 测试环节的良品率。
成品测试（FT，final test）所需设备为测试机、分选机，目的是保证出厂的每颗集成电路的功能和性能指标能够达 到设计规范要求。其测试过程为：分选机将被检测集成电路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 性能在不同工作条件下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。
不同于探针台和分选机，测试机软件系统占比更大。测试机的主要组成部分是： 1）以测试头、机械手等为基础组成通用测试仪器硬件系统； 2）实现测试/测量任务以及系统升级的软件系统。 因此测试机体现了以软件控制、功能组合方式实现的合成仪器自动测试技术，硬件成本占比低。而探针台和分选机是普遍适用的通用性工艺装备，主要实现机械方面的功能，不涉及软件的定制开发，硬件成本占比更高。以 2018 年数 据为例，主营 ATE 测试系统的华峰测控直接材料占总营收比重为 12.3%，主营测试分选机的金海通直接材料占总营 收比重达到了 32.9%，二者直接材料占总成本的比重分别为 71.1%、76.2%。测试机与分选机之间、测试机与探针台 之间通过行业通用接口进行数据连接和信号传输，不同品牌的设备可搭配使用，使用方不需要配套采购。
2、细分产品多，22 年全球市场规模约 47 亿美元
按照测试领域，ATE 可细分为 SoC、存储器、RF、分立器件、模拟、数模混合测试机。
SoC 测试机：由于集成了多种功能的 IP 核，对板卡的速度、精度、向量深度、调试工具、软件等要求都非常高。 SoC（System on Chip）芯片又称系统级芯片或片上系统，主要是将系统关键部件集成在一块芯片上，实现完整 系统功能。一块 SoC 芯片不仅包含 CPU、DSP，还包含存储器、模拟电路甚至射频电路，因而作为一台 SoC 的测试系统，具备数字、混合信号、存储器、射频测试是前提条件，同时各个模块之间又需要相互不受影响，这 对测试系统提出了相当高的要求。此外，由于 SoC 的关键构成是 IP 核，当核被集成到系统内部后，很难通过系 统的输入对内部核施加有效的测试数据，并从系统的输出捕获内部核的响应，因此 SoC 测试机难度非常高，需 要持续研发以适应高端芯片的技术标准和协议，单台设备价格在 25-150 万美元之间。
存储器测试机：系统、软件、算法、调试工具系统庞大冗杂，对新的存储标准需要持续的研发投入，技术难度大。 存储器芯片是半导体存储产品的核心，是电子系统中负责数据存储的核心硬件单元，主要包括 DRAM、NOR Flash、 NAND Flash 三类，性能指标包括容量、操作速度、频带宽度、功耗体积、组装密度、可靠性和信息的可保持性 等。与其他芯片相比，存储器芯片的测试更关注打扰、预充及译码等，确保芯片不包含存储单元短路/开路、相 邻单元短路/开路、存储单元干扰等错误。随着存储器接口速率不断提高、读写性能和存储容量不断提升，测试设备面临着更大的挑战，需要满足并测数增多、测试速率提高、测试项更复杂、功率密度增大等需求。
RF 测试机：核心射频板卡的研发难度大，但软件和系统方面的复杂度比 SoC 测试机低。射频芯片是将射频信号 和数字信号进行转化的芯片，同时包含一个发射器和接收器，分别用于发送和接收信号，接收器的功能基本上是 发送器的反向过程。射频芯片的主要测试指标为驻波、插损、中心频率、带宽、带内波动、带外抑制、群时延等， 测试难点在于：1）被测器件越来越小，测试频率越来越高，许多器件尺寸小于 1mm，而测试频率要高达 40GHZ 以上；2）量测精度要求非常高，板卡的研发难度大。
分立器件测试机：仅 IGBT 等大功率器件和第三代半导体器件有一定难度。分立器件是指在可直接用于处理电能 的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件，其作用主要是功率转换、功率放大、功率开关、线路保护和整 流等，按照功率、电流指标划分为小信号器件和功率器件。小信号器件由于价值相对较低，测试项目较为稳定， 通过提升测试效率降低测试成本是最主要的考量因素；大功率器件和第三代半导体在高压和大电流参数等方面要 求较高，除了常规直流参数以外，还需要进行包括雪崩测试、热阻测试、TRR 测试、RG 测试、QG 测试、导通 电阻（DRDSON）测试、IGBT 开关时间测试等动态参数的测试，对测试系统结构设计、电路设计能力、电源控 制能力、电流电压过载保护能力、信号抗干扰能力、测试精度和应用经验要求较高，相对有一定难度。
模拟芯片测试机：难度相对不高。模拟芯片的主要作用是产生、放大和处理连续函数形式的模拟信号，如声音、 光线、温度等，数模混合芯片是指输入模拟或数字信号，输出为数字或模拟信号的集成电路。模拟测试板卡不需 要复杂的 FPGA、ASIC 定制芯片，对速度，算法，向量深度，协议软件和调试工具要求均不高，只需要最基本 的少量数字通道和矢量深度，所需要的协议和调试工具也只有几种，技术门槛最低。
据测算，22 年全球 ATE 市场规模约 47.1 亿美元，中国大陆约 11.08 亿美元。根据 2018 年各细分产品的市占率及 VLSI 与 SEMI 对 2020-2025 年半导体测试设备市场规模的估计，我们假设：1）后道测试设备中测试机约占 60%；2） 测试机中数字、存储器、射频、分立器件、模拟及数模混合领域市占率分别约为 58%、25%、1%、1%、15%；3） 测试机需求结构保持稳定。测算得到，2021-2023 年全球测试机市场规模从 44.8 亿美元增长至 53.1 亿美元，2024 年小幅下滑至 49.2 亿美元，2025 年再次回升至 51 亿美元。其中数字测试机的市场规模在 2021-2025 年间的波动范 围是 26-30.8 亿美元，存储器测试机、射频测试机、分立器件测试机、模拟及数模混合测试机的波动范围分别是 11.2-13.3、0.4-0.53、0.49-0.53、6.72-7.97 亿美元。
中国大陆 2020 年半导体产品需求结构整体上与全球市场接近，但供给方面，数字芯片国产化率相对其他细分产品更 低，更依赖进口，因此我们假设：1）我国半导体测试设备占全球比重将增长至 25%；2）测试机中数字、存储器、 射频、分立器件、模拟及数模混合领域市占率分别约为 41%、35%、2%、2%、20%。测算得到，2021-2023 年中国 大陆测试机市场规模从 10.01 亿美元增长至 12.74 亿美元，2024 年小幅下滑至 12.3 亿美元，2025 年再次回升至 12.75 亿美元。其中数字测试机的市场规模在 2021-2025 年间的波动范围 4.07-5.21 亿美元，存储器测试机、射频测试机、（报告来源：未来智库）
3、市场高度集中，模拟及分立器件领域实现进口替代
全球半导体测试系统行业由海外制造商主导，市场高度集中，2020 年 CR4 接近 90%。第一梯队为泰瑞达（Teradyne） 与爱德万（Advantest），二者产品线齐全，在存储器、数字、SoC、模拟及数模混合测试系统均有所布局，爱德万 在存储器测试机上更强，泰瑞达在 SoC 测试机领域更具优势，2020 年泰瑞达和爱德万合计市场占有率超过 75%。第 二梯队为科休（Cohu）和美国国家仪器（NI），科休在 SOC 测试机和 RF 测试机具有一定竞争力，同时是高端三温 型分选机领域的领先厂商；NI 的主要产品为 RF 测试机，凭借其高性价比优势广泛用于射频前端芯片测试，2020 年 科休和 NI 的市占率分别为 9%、4%。
国产模拟及分立器件测试机已实现进口替代。1983 年，我国正式开始国产 ATE 测试系统研制，彼时国外先进厂商已 经研制出超大规模集成电路（VLSI）测试系统，而当前国内主要的 ATE 厂商到 20 世纪 90 年代才开始陆续成立，因 此我国企业进入市场较晚，技术上有明显差距。经过多年的研发投入和技术迭代，以华峰测控为首的国内企业在模拟、 数模混合、分立器件测试机领域打破了国外厂商的垄断地位，自给率达到 85%。2021 年国内模拟及数模混合测试机 市场规模约 2 亿美元，华峰测控市占率达到 50-60%。但在难度更高的 SoC、存储器、RF 测试机领域，国内尚无成 熟产品取得突破，自给率均在 5%以下，合计存在约 60 亿元的替代空间。
模拟及分立器件测试机率先实现进口替代的原因主要有二： 1）技术上更易突破。不同于数字芯片，模拟芯片对制程的要求不高，更依赖人工设计和经验积累，细分品类多，生 命周期长，全球模拟芯片龙头德州仪器能够提供超过 80000 种模拟芯片产品，其 1979 年推出的音频运算放大器 NE5532 至今还在销售，产品寿命已经超过 40 年。分立器件也具有相似的特点，技术迭代相对缓慢，MOSFET/IGBT 等芯片设计架构基本成型，因此，模拟芯片和分立器件的测试需求较稳定。叠加这两类测试机的技术难度相对较低， 国内企业更容易实现技术上的突破，而数字芯片遵循摩尔定律，迭代快，测试机也需要根据新产品、新标准进行升级， 对于积累较少的企业来说难度更大。
2）分享下游封测厂的黄金成长期。集成电路的制造分为设计、制造、封测三个环节，封测环节壁垒最低，偏劳动密 集型，是我国半导体发展最早、取得突破最多的环节，因此进口替代进程最快。本土三强封测厂（长电科技、通富微 电、华天科技）在国内的市占率不断提升，2004-2008 年在 6%-8%之间波动，2009 进入快速发展阶段，2015 年以 来提升更为明显，2020 年达到 18.2%，且三家公司已经成为全球前 10 大封测厂，站上国际竞争的舞台。封测厂是 ATE 测试机最主要的下游，国产 ATE 的发展离不开封测厂的推动，以华峰测控为例，其主力机型 STS 8200 测试系 统开发于 2008 年，量产于 2011 年，与主流封测厂快速扩张时间基本一致。且封测厂由于壁垒较低，竞争激烈，毛 利率较低，更愿意采购性价比更高的国产设备。受益于此，国产模拟测试机率先实现了进口替代。
4、长生命周期、高客户粘性构建先发者护城河
ATE 的更新需求主要体现在板卡与测试软件的更新迭代，因此机型平台的延展性和兼容性非常重要。 板卡（DUT board / load board / interface board）是连接测试头（Test Head）和被测器件（DUT）的专用 PCB，负 责数据采集、处理和输出，通常针对特定的 DUT 进行定制。测试机公司会设计一系列不同性能的标准板卡，用户根 据测试需求选择相应的板卡，并使用测试程序进行测试。 测试程序是驱动板卡的可编程程序，主要实现信号发生、信号采集、大数据分析处理、管理协调各类板卡等功能。 ATE 硬件迭代速度较慢，更换板卡、升级检测程序就可以提升 ATE 的检测性能、满足不同的测试需求。因此优秀的 ATE 产品是“铁打的平台，流水的板卡及程序”，需要具备良好的平台延展性和兼容性。板卡设计和测试程序编写也 是 ATE 的核心技术壁垒，难度随着 DUT 复杂程度、并测数量、测试速度的增加而增加。
从整机视角看，ATE 技术演进路线相对缓慢，长生命周期构筑高壁垒。芯片制造技术遵循摩尔定律每 18 个月进阶一 次，但是 ATE 不属于工艺设备，摩尔定律对封测技术驱动不显著；对于同类芯片，测试内容万变不离其宗，更换板 卡和驱动程序即可升级测试机性能，并不一定要更换整机，因此具备技术兼容性是 ATE 十分重要的卖点。爱德万 1998 年就完成平台框架搭建的 V93000、泰瑞达 1999 年上市的 Ultra 系列至今仍是国际上主流的 ATE。ATE 整机的技术 迭代周期长达 10-20 年，1990 年至今，在制程不断缩小的情况下，ATE 整机只经历了三代大的技术变革，分别是 1990-2000 年的多功能测试机、2000-2015 年的多通道测试机、2015 年以来的高复杂度测试机。ATE 的长生命周期 对于已打入检测供应的厂商来说，有利于建立长期稳定的供应关系，可以长期享受技术沉淀的成果；但对于后来者来 说，一定程度上提高了进入门槛。
ATE 行业的另一特点是下游客户的品牌选择相互影响，选定后粘性极高。ATE 的下游客户为 IC 设计公司和封测厂， 二者对测试机品牌的选择相互影响，共同构建 ATE 的产业生态。一方面，封测厂需要测试的芯片种类广，对设备要 求高，对 ATE 的采购量大，因此更加倾向于经过市场验证的主流机型，以保证板卡持续更新迭代、满足广泛被测器 件的测试需求；IC 设计企业对 ATE 的采购量更小，没有特殊测试需求的 IC 设计企业会选择下游封测厂的同款 ATE， 以保证测试结构和芯片品质的稳定。另一方面，部分高端/特色 IC 设计企业会根据特定的芯片测试需求，自行采购 ATE 用于芯片前期的设计验证阶段，并采购部分 ATE 存放于封测厂用于后续生产，以保证 IC 设计流程稳定，把控 IC 生 产封装品质；为了更好地符合 IC 设计企业的精度要求，IC 设计企业使用的测试机也会成为封测厂的首选。无论是 IC 设计企业还是封测厂，一旦选定了某一品牌的 ATE 便不会轻易更换，以满足后续升级或定制设备等需求，因此 ATE 的市场扩张是滚雪球式的，早期得到市场认可的 ATE 的渗透速度会加快，先进入者更容易构建产业生态壁垒。
三、借鉴龙头经验，本土企业何以破局？
纵观全球半导体测试系统发展历程，自 20 世纪 60 年代起，行业先后经历了 60 年代由仙童半导体（Fairchild）、德 州仪器（TI）等半导体制造企业主导，70 年代涌现出多家 ATE 企业，80-90 年代并购频发，2000-2010 泰瑞达、爱 德万、科利登、安捷伦/惠瑞捷四强争霸，2010 年以来泰瑞达、爱德万双龙头主导的竞争格局。泰瑞达与爱德万之所 以能够屹立不倒、愈发强大，原因不仅有半导体产业发展带来的大机遇，还有公司自身具备优秀基因，本部分我们通 过总结分析泰瑞达与爱德万成功的三个关键因素，为国产厂商的发展提供一些参考方向。
1、海外龙头屹立不倒的三个关键
（1）抓住半导体产业发展机遇
泰瑞达（Teradyne）：紧跟集成电路技术发展，保持竞争优势。泰瑞达成立于集成电路发明时期，与集成电路产业 共同成长。集成电路遵循摩尔定律，发展变化速度非常快，测试需求也随之变化，泰瑞达成功的关键在于紧跟技术变 化，不断推出符合新一代集成电路测试需求的 ATE。1966 年，泰瑞达推出 J259，这是第一台真正由计算机控制的自 动化 IC 测试系统，在此之前的二极管、电阻器、晶体管、集成电路等器件的测试均需人工控制，由此泰瑞达开创了 ATE 行业，占据先发优势。70 年代，半导体产业进入大规模集成电路（LSI）时代，泰瑞达却忽视了 LSI 的发展，希 望依靠早期的产品维持市场份额，没有及时推出符合最新市场需求的产品，因此在 70 年代末期市场份额大幅下降。 1976 年，公司意识到这一疏忽，开始研发下一代半导体、超大规模集成电路（VLSI）的测试仪，并于 1981 年推出 J941，这一时期的研发支出从 500 万美元急剧增长到 1700 万美元。凭借先进且多样的产品、全球化的经营策略、压 低价格等方式，泰瑞达成功抵挡了 80 年代半导体产业向日本转移带来的冲击，在 90 年代 PC 需求爆发带来大规模集 成电路测试需求高速增长时重回行业领先地位。
90 年代至今，集成电路处于特大规模集成（ULSI）时代，此阶段泰瑞达推出的产品 Flex 系列和 J750 系列在满足最 新测试需求的同时具备较高的通用性和兼容性，后续工程师针对制程不断缩小等特点不断迭代优化版本，如提升测试 速度，增加测试通道、并行测试、背景运算等，因此 Flex 系列和 J750 系列成为畅销十余年的
爱德万（Advantest）：第一次产业转移背景下崛起的存储 ATE 龙头。20 世纪 70 年代起，美国将半导体系统装配、 封装测试等利润含量较低的环节转移到日本等其他地区，日本半导体产业开始积累。70 年代中期，日本的微电子产 品几乎没有竞争力，在 VLSI 制造方面也处于明显落后的状态。但日本前瞻性地布局了存储器，在 70 年代末期，日 本几乎与美国同时推出了 64K DRAM，并通过降价促销等方式占领大部分的市场份额，分享了 80 年代 PC 行业发展 带来的存储器红利。1986 年日本存储器产品的世界占有率为 65%，美国降至 30%，至此半导体产业的第一次转移基 本完成。爱德万便是在这一背景下崛起的，其前身武田理研工业于 1968 年进入半导体测试市场，与第一次产业开始 转移时间基本契合。1976 年，武田理研工业推出全球首个 DRAM 测试机台 T310/31，在市场上取得了成功，也反向 推动了日本存储器行业的发展。此后，在巨大的存储器需求拉动下，爱德万推出了一系列存储器测试机产品，测试速 度覆盖全面，并在全球范围内销售。虽然 90 年代以来，半导体产业转移至其他地区，但爱德万的全球地位已经形成， 叠加其不断拓展产品，全面布局各细分领域，龙头地位得以保持。
（2）外延并购拓展产品线
ATE 细分赛道多且单个细分领域市场规模有限，企业要想做大做强，拓展产品线至全领域覆盖是必然选择。由于不 同领域测试机之间的差异和壁垒随着各类半导体产品的发展而提高，当行业发展到一定程度后跨赛道难度大大提高， 此时企业难以通过自研追赶上竞争对手，一方面是技术短时间难以突破，另一方面是先进入者已经建立起客户壁垒， 因此企业多通过并购进入新的领域或补强自身在细分领域的不足，行业集中度也在此过程中不断提升。 泰瑞达和爱德万的主要并购事件发生在 90 年代以后，进入本世纪以来有加速趋势，主要原因系这一时期头部企业的 技术壁垒和客户壁垒基本形成，竞争格局相对稳定，聚焦于某一细分领域的中小企业难以通过自研打开新的市场空间， 且头部企业有充足的资金实力收购中小企业，加速行业整合。泰瑞达先后收购了 Megatest、GenRad、Mosaid、Nextest 等多家公司，主要加强了存储测试领域的实力；爱德万的收购则集中于 SoC 测试、模拟测试领域，二者都通过并购 整合产业资源，取长补短，成为全面布局的行业龙头。
（3）行业周期下行时仍保持高研发投入
长期研发创新是源源不断的内生动力。半导体行业具有明显的周期性，半导体设备市场也随之呈现周期性波动，且波 动幅度往往大于半导体消费市场。泰瑞达和爱德万自成立以来经历过多轮周期，其发展经验可以总结为“不论上行周 期还是下行周期，都持续研发获得源源不断的技术壁垒和增长动力；周期下行时通过内部重组改革等综合措施度过行 业投资低迷期”。 以泰瑞达为例，2006 年以来，泰瑞达共经历过四轮半导体资本开支下行的冲击，分别发生于 2008 年-2009 年、2012 年-2013 年、2015 年、2019 年，但在这些资本开支缩减期间，公司的研发费用率明显高于其他年份，说明公司在收 入受行业影响而下降的同时维持一定的研发投入，获得了行业领先的技术和创新的产品。正因如此，公司总能化险为 夷，并通过领先的核心技术提高产品附加值，获得下一轮高速增长的新动力，提高了盈利能力。
2、当前时点，我国 ATE 厂商的机遇
（1）短期：下游积极扩产，进口设备交货周期延长提供替代窗口期
半导体器件需求旺盛掀起扩产潮，2022 年设备端仍然高景气。2020 年，全球对芯片的需求激增，产能有限叠加疫情 打乱供应链导致供给不足，供需出现严重失衡；2021 年，缺芯现象由汽车电子、消费电子蔓延至各行各业，扩产成 为半导体行业近两年的主旋律。2021 年我国宣布新增 28 个晶圆厂建设计划，投资金额达约 1500 亿元；封测厂也纷 纷宣布扩产计划，委外封测厂（OSAT）、IDM 封测厂投资金额分别超 700 亿元、500 亿元，资本开支大幅增长，带 来测试设备需求高增。根据 IC Insights 数据，2021 年全球半导体行业资本支出达到 1539 亿美元，同比增长 36%， 预计 2022 年将继续增长 24%至 1904 亿美元；SEMI 预测 2022 年半导体设备市场规模将增长 10.7%至 1140 亿美元， 驱动后道检测设备需求继续增长。
国际龙头交货期延长加速进口替代进程。根据半导体行业观察，海外龙头 ATE 测试机交期普遍超过 6 个月，比较抢 手的测试设备订单已经排到 2024 年，探针台的交期也普遍超过 12 个月。主要原因是 1）日本厂商生产方式保守稳健， 生产远远跟不上市场需求；2）全球疫情反复影响生产周期；3）芯片及部分原材料依然短缺。在国际龙头无法保证供 应的情况下，封测厂转而采购供应更加稳定的国产测试设备，尤其是已经通过验证建立起品牌认知的产品，为本土企 业提供了一个加速替代进口设备的绝佳窗口期。
（2）中长期：产能转移+国产化率提升+新兴领域发展，国产 ATE 有望实现破局
消费重心转移带动产能重心向我国转移，进而带动设备需求。我国已连续多年成为全球最大的半导体消费市场，是全 球半导体的消费中心，设计、制造、封测环节销售规模快速上升。2021 年全球半导体销售额 5559 亿美元，我国 1925 亿美元，约为全球的 34.6%，均创下历史新高。分环节看，2021 年我国 IC 设计业、制造业、封测业销售额分别为 4519 亿元、3176.3 亿元、2763 亿元，三业占比逐步接近全球 3：4：3 的合理结构，产业结构得到优化。2015-2021 年三业 CAGR 分别为 22.7%、23.4%、12.2%，设计业与制造业增速高于封测业，主要是因为封测产业技术壁垒更低， 我国企业进入时间较早，凭借低成本劳动力优势率先完成转移。
庞大的消费市场促使产能向我国转移，据 SEMI 报告，2017 至 2022 年全球预计共投产 92 座半导体晶圆厂，其中 34 座位于中国大陆地区，全球半导体设备销售额从 2014 年的 375 亿美元增长至 2021 年的 1026 亿美元，年均复合增 长率约为 15.46%。2021 年中国大陆地区半导体设备销售规模达 296 亿美元，同比增长 58%，连续四年保持增长， 第二次成为全球最大半导体设备市场。此外，我国设计业近年来显著快速发展，2020 年全国芯片设计企业数量共 2218 家，同比增长 24.6%。芯片设计环节需求的增长直接带动下游制造封测领域景气，对测试设备需求暴涨，设计企业正 在接替封测企业成为测试设备行业增长的主要驱动力。
提高半导体国产化率为中长期主旋律，利好性价比高的国产 ATE 设备。根据 IC Insights 数据，2020 年我国半导体 市场规模为 1434 亿美元，其中在中国本土生产的 227 亿美元，自给率仅 15.9%，还有非常大的提升空间。过去我国 集成电路产业上下游严重脱节、协同合作不多。华为、小米、联想等品牌整机企业每年外采芯片金额超过百亿美元， 国内轨道交通、智能电网等工业系统级厂商出于保险原则对采纳国产芯片的意愿不足，造成国产芯片无法获得在系统 端进行验证和迭代升级的机会。自中美贸易摩擦以来，中美科技博弈逐步常态化，国际环境日趋复杂，国内集成电路 产业链开始大规模协同合作，提高全产业链国产化率成为行业共同发展目标。国产 ATE 具有高性价比及自主可控等 优势，符合本土芯片企业的需求，半导体全产业链国产化率的提升将为本土测试设备提供更多切入市场的机会，中长 期来看，本土测试设备有望在这一过程中崛起。
5G、AI、新能源汽车等新兴应用领域产生更复杂的测试需求。具体来看，在 5G 通信的数据移动中，5G 无线设备继 续进化到 10 倍以上的频率和 5 倍以上的带宽接口；在 AI 和云设备的数据处理中，晶体管数量的增长推动了新的并行 和串行扫描方法；这些变化要求测试设备有更快的数字引脚速度和更深的内存深度，以达到大数据捕捉和数据流动的 目的。IoT 则带来海量碎片化芯片需求，利好定制化 IC 设计，单品市场量难以形成规模优势；车规级芯片的零缺陷的 标准将会从 zero DPPM（百万分之一零缺陷）提升到 zero DPPB（十亿万分之一零缺陷），且必须在-40 到 160 摄 氏度下多次测试，最大限度地筛选新品，因此汽车电子测试的工序也会增加到 5-7 道程序，测试成本会显著增加。
新兴领域有望驱动国产设备破局。整体而言，新兴应用领域对 ATE 测试机的测试性能、定制化程度、测试成本、稳 定性等提出了更高的要求，不仅需要测试机厂商有雄厚的技术实力，还需要测试机厂商与下游客户之间密切配合、优 化产品。加之全产业链自主可控需求的驱动，以应用为中心、成本更优化、交付更快捷的国产设备更受青睐，其服务 也更符合本土客户需求。随着 5G、AI 等新一轮科技逐渐走向产业化，国内集成电路产业有望进入新一轮发展周期， 类比受益于家电、大型机浪潮的日本和受益于个人电脑发展的韩国，在这些新兴领域领先的中国或将迎来 ATE 产业破局机遇。（报告来源：未来智库）
四、华峰测控：战略清晰，实力强劲，强者愈强
1、“SoC+大功率器件”双战略布局清晰
（1）稳扎稳打拓展 SoC 测试设备
SoC 测试是前景更加广阔的赛道。SoC 测试机研发难度相当高，当前仅有部分国产企业在低速数字测试机领域取得 突破。相较于模拟测试赛道，SoC 赛道不仅市场空间广阔，而且国产化率极低，前景更加广阔。据我们测算，22 年 全球数字类测试机市场规模约 28.3 亿美元，我国 6.72 亿美元，约为当前公司所处的模拟测试机市场规模的 6 倍，公 司进入 SoC 测试领域，将打开长期成长空间。 公司技术稳扎稳打，通过 STS 8300 切入 SoC 测试领域，长期成长值得期待。针对 SoC 类集成电路测试，公司在 V/I 源、数字通道和同步技术方面技术储备较为丰富，能对较为复杂的电源管理（PMIC）类 SoC 进行量产测试。新 品 STS 8300 主要面向 PMIC 和功率类 SoC 测试，成为公司切入 SoC 领域的第一个平台。2021 年 STS 8300 市场 开拓良好，已经获得诸多优质客户的订单，全年出货量约 110 台，凭借国内领先的技术水平和本土化服务优势占领增 量市场。未来公司通过提升数字通道的性能水平及同步精度、研发更多板卡等方式，逐步拓展在复杂 SoC 类集成电 路的测试能力，完善产品布局，长期发展值得期待。
（2）大功率器件前景广阔，第三代半导体已有突破
大功率器件加速发展，公司全面布局拓宽产品测试范围。功率器件包括二极管、晶闸管、晶体管等，在电子装备中主要起到控制电路（例如改变电压和频率）与电能转换（直流转交流或交流转直流）等作用，是电力控制装置以及电子 设备的核心器件。以 IGBT 为主的大功率器件主要用于太阳能逆变器、新能源汽车、风力发电、高铁、动车、智能电 网等领域，近两年新能源汽车、光伏等行业快速发展推动了对大功率器件的需求，拉动相关测试设备景气上行。公司 功率类产品主要为 STS 8202 和 STS 8203，能够测试 2000V/200A 以下的功率器件，2021 年，公司基本完成功率类 测试布局，可满足各类功率器件、模块的测试需求，受益于功率器件行业的高速增长，STS 8202、STS 8203 订单有 望大幅增长。此外，公司车规级功率产品的测试机市场开拓符合预期，预计 2022 年订单落地。未来光伏、风电、新 能源汽车等行业将继续支撑功率器件赛道保持高景气，公司凭借多年在高压大功率器件的测试经验，发力大功率器件 测试市场，有望开拓新的增长点。
第三代半导体器件测试布局多年，有望受益下游市场增长。第三代半导体材料以 SiC、GaN 为代表，相比前两代， 第三代半导体材料具有禁带宽度更宽、电子漂移饱和速率更高、绝缘击穿场强更高、热导率更高等特点，是 5G 基站、 新能源汽车充电桩、大数据中心、工业互联网、特高压等领域的理想材料。因此 SiC 功率器件和 GaN 功率器件被认 为是下一代功率半导体的核心技术方向。SiC 功率器件主要用于中高压领域，如新能源汽车、光伏及储能、充电桩等， 新能源汽车中又以主驱逆变器、车载充电机（OBC）、直流变压器（DC-DC）为应用大宗。GaN 功率器件主要用于高 频领域，如消费电子、新能源汽车、通讯及数据中心等。据 Yole 预测，2025 年 SiC 功率器件市场规模将达 25.62 亿 美元，2026 年 GaN 功率器件市场规模将达到 11 亿美元。
第三代半导体器件仍处于发展早期，成本较高，尚未规模化应用，其材料特性对耐高压、耐大电流、可靠性等提出了 更高要求，需要新的可靠性测试标准，国内企业与泰瑞达、爱德万等海外龙头位于同一起跑线。华峰测控于 2016 年 开始布局 GaN 功率器件测试领域，基于 STS 8200 平台研发了 GaN FET 专用测试套件，受益于 GaN 在快充领域的 应用，2021 年公司 GaN 功率器件测试机发货量接近 100 台；SiC 功率器件测试产品也已经成功进入本土 IDM 厂商， 海外供应商正在进行评估程序，2021 年实现了约 10 台的出货。未来随着第三代半导体功率器件的产业化，公司有望 通过新兴市场开拓更多海外客户。
2、产能逐步释放，业绩高速增长
原地扩产+天津基地投产，公司产能大幅增长。2020 年下半年以来，汽车电子、消费电子等行业需求旺盛，但产能不 足、疫情反复等因素制约了芯片的供给，供需严重失衡。2021 年以来缺芯问题蔓延至多个行业，主要晶圆厂扩产意 愿强烈，带动对测试设备的需求。公司作为国产龙头，直接受益于此轮需求暴涨，2020 年开始公司产品一直处于供 不应求的状态，满产满销情况下交货周期自 12 周延长至 16 周。为满足客户需求，公司进行原地扩产，产能由原先的 60 台/月增加至 120 台/月，2020 年全年产量同比增长 57.8%至 800 台。到 2021 年中旬，公司产能已增加至 200 台/ 月。2021 年 9 月 8 日，公司的 IPO 募投项目天津生产基地正式投入运营，该基地布置了两条 STS 8200 产线和一条 STS 8300 产线，产能有序释放，2021 年全年产量达到 1975 台，同比大幅增长 146.9%。
STS 8200 装机量加速攀升，STS 8300 市场开拓顺利，公司业绩高速增长。公司自 2009 年开始销售 STS 8200 系列， 十多年来，公司不断增加测试板卡、提升测试能力、扩大测试覆盖范围，除了经典的模拟大类外，新增了包括 IGBT、 第三代化合物半导体、大功率模块的测试。STS 8200 系列迭代至今已经非常成熟，2021 年出货量加速攀升，我们估 算超 1300 台，未来有望实现稳定增长。STS 8300 是公司首个用于 SoC 测试的平台，主要面向 PMIC 和功率类 SoC， 一颗典型的 PMIC 芯片，包含了 MCU/ARM 内核、通讯接口、AD/DA 部分以及功率控制和输出等部分，STS 8300 针对这类芯片提供了很好的解决方案。2021 年 STS 8300 顺利打开市场，出货量超 100 台，未来将成为公司另一主 力机型。产品持续放量带动公司 2021 年业绩高速增长 121%，达到 8.78 亿元，创下历史新高。
在手订单充足，2022 年将继续受益下游扩产带来的测试需求。合同负债和发出商品是营收的确定性先行指标，一定 程度上表现了公司目前在手订单情况。截至 2021 年末，公司合同负债达 1.29 亿元，同比+220.7%，发出商品达 0.88 亿元，同比+190.6%，说明公司在手订单仍然饱满。加上公司已经突破产地对产能的限制，产能具有较大弹性，预计 今年将继续受益下游扩产以及进口替代趋势。 夯实国内领先地位，积极开拓海外市场。公司凭借标准化、定制化的产品和专业高效的售后服务，提高客户留存率。
目前公司为国内前三大半导体封测厂商模拟混合测试领域的主力测试设备供应商；同时对国内的设计公司长期保持全 覆盖，从而在未来长期的竞争中保持领先地位；国内的 IDM 企业较少，均已成为公司客户，如华润微、士兰微等。 同时公司积极开拓海外市场，2021 年成立了东南亚全资公司，加大了对东南亚和国际市场的产品推广能力。目前公 司已经进入国际封测市场供应商体系，供货日月光、台积电等国际一线半导体制造企业，是国内极少数实现海外销售 的半导体检测设备企业；同时跟国外的设计公司长期保持良好的沟通，拓展了部分客户；国外的 IDM 厂商长期以来 被泰瑞达、爱德万和其他测试设备公司所覆盖，公司仍需要持续开拓。根据我们在 2.2 部分的测算，2022 年全球模 拟测试机市场规模约 5.1 亿美元，约为中国大陆（1.2 亿美元）的 4 倍，进入海外市场利于公司打开更大的市场空间。（报告来源：未来智库）
3、毛利率业内第一，规模效应持续提高盈利能力
公司毛利率长期维持 80%左右，居业内第一。与国内同行相比，华峰测控毛利率更高的原因是：（1）与同在模拟测 试领域的长川科技相比，公司产品性能更好，能够满足更复杂的测试需求，获得更高的溢价。以长川科技的 CAT 8200 和华峰测控的 STS 8200 为例，二者是同一时期的产品，STS 8200 能够满足 16 工位测试，模块涵盖高压 V/I 源、全 浮动 V/I 源等，而 CAT 8200 满足 4 工位测试，模块涵盖各类基本功能，全浮动 V/I 源推出时间较 STS 8200 晚了三 年左右。（2）与联动科技相比，联动科技的测试系统以分立器件测试系统为主，平均价格低于华峰测控，模拟及数 模混合测试系统销售规模尚小，规模效应不突出，因此毛利率相对较低。 与海外龙头泰瑞达、爱德万相比，华峰测控毛利率更高的主要原因是经营成本更低。泰瑞达和爱德万均将主要的生产、 加工与组装环节外包给专业代工厂，对于部分高端设备，泰瑞达和爱德万会在美国或日本本土生产部分零件再运送至 东亚地区的代工厂，推高了其产品成本。除测试系统外，泰瑞达主要产品还包括国防航空存储测试系统、无线测试系 统以及协作机器人业务，爱德万还覆盖分选机等领域及其他新兴业务与服务领域，对整体毛利率有一定影响。 期间费用率持续下降，规模效应提高净利率。公司三费把控合理，销售费用率从 2016 年的 17.87%下降 9.16pct 至 2021 的 8.7%；管理费用率较稳定，2020 年小幅提升主要原因为员工股权激励，2021 年随着营收规模扩大，管理费 用率降至 6.3%；公司现金充足，利息收入连续 4 年超过支出，整体财务压力较低。得益于显著的规模效应，公司近 两年净利率均达到约 50%的高位。
4、资金实力雄厚，高研发高回报实现强者愈强
持续不断的研发是半导体设备企业发展的内生动力。无论行业处于上行周期还是下行周期，泰瑞达与爱德万都保持高 额研发投入，拉开与其他企业的技术差距，提高产品附加值，紧跟下游半导体产品的更新迭代趋势，从而在行业上行 周期来临时获得更多溢价和市场份额。更多溢价带来更多的现金收入，反过来又能够支撑行业景气度下行阶段的高研 发投入，形成正向循环，不断强化竞争力。 公司持续加大研发投入，有望实现强者愈强。公司始终坚持从系统方案到测试模块设计再到测试线路等环节的自主研 发，凭借多年的研发投入在模拟测试领域取得领先地位，STS 8200 系列在本轮行业上行周期中市占率大幅提升，成 为贡献营收的主力。营收快速上涨带来了更多现金流，2021 年现金及现金等价物余额同比大幅增长 159.1%至 10 亿 元，现金余额占营收比重首次超过 100%，达到 114%。因此公司有足够的资金持续增加研发支出，研发费用从 2016 年的 0.16 亿元增长至 2021 年的 0.94 亿元，研发成果体现为 STS 8300 的全部板卡开发工作以及下一代产品的系统 平台搭建工作基本完成，进一步强化公司的技术实力。未来 STS 8300 及其下一代产品有望接力 STS 8200 带来高回 报，继续支撑公司加大研发投入，形成强者愈强的正向循环。
充足的现金流使得公司具备成为并购主导者的资金实力。类似 20 世纪 90 年代之前的美日韩国家，在半导体产业快 速发展的大背景之下，近几年国内涌现出了很多 ATE 厂家，产品应用领域不尽相同。并购是龙头企业拓宽产品线、 全面布局的必经之路，我们认为未来我国 ATE 行业也会出现并购浪潮，主导者将胜出。华峰测控具备成为主导者的 资金实力，正在积极进行产业链布局，已经陆续实施了几项小规模的对外投资，未来将持续推动投资并购事项，有望 实现“1+1>2”。
（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。）
精选报告来源：【未来智库】。
本文作者可以追加内容哦 !
