關鍵詞:集成電路測試,產業鏈,行業現狀,發展趨勢,建議措施
DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-5944.2024.013.038
0 引言
集成電路測試是通過模擬實際使用條件,圍繞測試信號和分析數據等信息,提升產品質量和可靠性的一種綜合性技術。目前集成電路產品已廣泛應用于電子信息行業的方方面面,通過測試對產品性能參數予以有效把控,進而保障產品質量和性能。進入21世紀以來,隨著集成電路產業進一步分化,部分企業從產業鏈垂直整合(IDM)模式,演變成設計、制造、封測“三業分立”的發展模式,測試逐步趨向獨立。在集成電路研發階段,通過測試糾正研發和設計中的錯誤,縮短研發周期;在產品生產和使用階段,通過測試查找失效原因、判斷責任方;在產品迭代階段,研發人員根據測試結果,改進設計和工藝,用戶可改進整機設計和使用環境,甚至調整項目方案。測試行業正成為集成電路產業鏈重要環節之一,行業發展將有效推進產業基礎高級化,產業鏈現代化。
1 集成電路測試行業市場現狀分析
1.1 國外測試產業發展較早,市場初具規模,已形成綜合性第三方測試機構
測試行業以工業化、電氣化為開端,發展至今,歐、美、日、韓等已形成了較為規范的測試市場。從市場規???,2022年全球測試市場規模超過2100億歐元,市場集中度較高,排名前十的企業市場份額超過了60%,形成瑞士通用公正行(SGS)、法國必維國際檢驗集團(BV)、英國天祥(Intertek)等領先企業。以SGS公司為例,其測試業務范圍覆蓋了工業材料、家居百貨、農產食品、電子電器等9大領域,同時還可提供產品認證、審核評估、儀器校準等服務,為相關企業提供全方位的第三方服務。從市場結構看,與集成電路緊密相關的消費品和零售業占市場份額的11.5%,食品及農產品、石油天然氣、建筑、汽車等領域占比6%~11%不等。從銷售額、設備采購額、測試損耗等推算,全球集成電路獨立的測試市場規模應在60億歐元以上,其中第三方測試約占40%,政府和企業內部測試占60%。
1.2 我國集成電路測試市場發展迅猛,產業鏈各環節協同不足,尚未形成獨立產業生態
近年來,我國大力發展集成電路產業,不斷完善政策環境,2020年市場規模8848億元,近5年年均增速在20%以上,按照行業平均的集成電路測試成本占設計營收的7%計算,我國集成電路測試市場規模應在230億元以上,絕大部分市場被封測廠占據,專業測試代工企業市場份額較小。此外,截至到2021年9月底,從事集成電路測試的企事業單位約1.5萬家,但95%以上都是“小診所”,大多只能承接單一或簡單項目篩選和鑒定檢驗,且大部分企業不對外提供測試服務,急需建立具備完整測試能力和專業性的“三甲醫院”。集成電路測試行業緊密連接第二、三產業與產業鏈上下游企業具有強關聯性,我國在北京、上海、江蘇、廣東等地產業發展較快,也形成了北京賽西、廣州賽寶、宜特科技、閎康科技等骨干企業,但產業鏈各環節之間協同不足,整體規模較小。
2 行業發展趨勢
2020年國務院印發了《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展若干政策》(國發〔2020〕8號),其中明確將“封裝”“測試”分開表述,將測試從產業鏈中獨立,為集成電路測試行業發展指明了方向?,F階段,我國正在不斷完善自主產業鏈供應鏈體系,集成電路測試市場將迎來前所未有的發展機遇[1]。
2.1 測試行業分工更加清晰
集成電路測試行業發展日趨成熟,專業化、標準化、系統化的服務模式逐步建立,對于集成電路這類回報周期長、投入高、技術攻關難度大的行業,新進企業很難形成全產業鏈IDM發展模式,測試作為串聯產業鏈不可或缺的以部門,將更加獨立,建立起上下游清晰的垂直分工模式。
2.2 第三方測試需求旺盛
我國作為機電產品生產第一大國,需要使用巨量集成電路產品,在新冠肺炎疫情持續影響和美、西方國家在高技術領域持續打壓遏制的背景下,全球產業鏈供應鏈將逐步完成重構,隨著本地化生產和產能擴張,傳統封測大廠已無法滿足大量國產替代產品對測試的不同要求。專業第三方測試機構將填補多品種、小批量的市場需求。
2.3 測試技術得到快速發展
集成電路應用環境日益復雜,測試需求也更加多樣化,從電性能測試機臺的設計研發,電氣、機械平臺搭建,到測試軟件開發,在市場需求的推動下,將不斷豐富定制化的產品測試解決方案。我國在人工智能、大數據分析領域處于領先,運用相關技術將推動晶圓缺陷識別、芯片評價等測試技術發展。
3 制約集成電路測試行業發展的關鍵問題
3.1 缺少龍頭企業,市場集中度低
目前,我國集成電路測試企事業單位規模普遍較小,就業人數在100人以下的測試機構占比在95%以上;布局分散且市場集中度低,76.94%的測試機構僅在本地區提供測試服務,“本地化”色彩較重。企業在經營方式、技術水平和管理經驗等方面與國際領先水平差距明顯。
3.2 測試能力不足,資源利用率低
集成電路測試是重資產運營行業,民營企業受困于前期采購測試設備缺少資金,科研院所受機制制約,存在測試能力重復建設問題,同時80%以上的測試設備,包括配套軟件從國外進口,不易對設備二次開發,造成現有資源整體利用率不高。大多數企業設有內部測試部門為自身配套,行業整合度不夠,產品覆蓋面不足,不具備公共的第三方測試服務能力。
3.3 市場尚不成熟,缺乏行業透明度
我國測試行業開放時間較短,國有測試機構仍占經營主體地位,對行業和市場需求敏感性差,品牌意識不強、宣傳手段有限。行業內民營測試機構能力普遍偏弱,造成低價競爭,阻礙了測試市場的良性發展。同時在行業規范和信用監管等方面缺乏透明度,間接導致我國第三方測試機構的行業話語權弱。
3.4 高端人才缺乏,技術研發不強
我國集成電路市場以中低端消費電子用為主,技術含量和附加值不高,大量進口國外高端芯片,僅在終端組裝時進行二次篩選,人工測試大多在后端自動分選、標記、收料等環節,缺少高端人才。集成電路產品種類多、迭代快,測試人員在細分領域的測試技術和經驗積累不足,使得產品前端設計和過程測試配套不夠,人力物力耗費巨大。
3.5 企業融資能力弱,企業壯大困難
集成電路測試行業屬于產業鏈中下游,市場地位低,資金回籠慢,但與制造代工企業一樣,前期需要大量投資購置設備,搭建潔凈室,大部分中小企業固定資產少,銀行擔保風險大,制約了企業獲得融資再生產,導致投資、建設、獲利、再投入矛盾重重,建設獨立測試機構市場意愿不強。
4 推動集成電路測試行業的發展策略
4.1 加強測試能力規劃布局
一是引導國家級第三方測試機構在京津冀、長三角、珠三角、成渝,武漢、合肥等集成電路產業集聚區合理布局,集聚發展。二是加強資源整合,鼓勵企業重組并購,逐步形成全方位、專業化測試服務的龍頭企業。三是避免關鍵測試能力重復建設,提高測試設備利用率,避免科研經費及市場投資的浪費,滿足產品在功能、性能、可靠性等全方位多樣化需求。
4.2 加快關鍵測試能力建設
一是支持有能力、有資質的企事業單位建設國家級的“集成電路測試公共服務平臺”,進一步豐富測試能力,提升測試技術水平。二是實施“集成電路測試能力提升專項”,支持具有一定測試能力的主體加快測試裝備攻關,保持我國集成電路產品的供應鏈穩定性。三是支持骨干企業在產業支撐較好的地區,建設國家級集成電路測試實驗室,地方發揮屬地作用支持建設,通過建立聯合實驗室,取長補短。
4.3 培育和增強核心競爭力
一是建立技術研發、產品研發、標準測試為核心的全生命周期保障體系。二是加強行業監管,提高第三方測試機構測試合規性,打造公平、公正的發展環境。三是加強測試機構的品牌建設,打造國際知名的第三方測試機構,利用品牌效應增加客戶黏性。四是支持行業骨干企業、科研院所等建設以專業化測試檢驗為代表的創新型服務機構,優化配置技術、資本、市場等資源。
4.4 創新行業人才培養模式
一是積極探索政府引導、企業主導、科研院所和高校共同參與的新型組織模式。二是堅持以產業聚人才,以人才引領產業,實現創新鏈、產業鏈和市場需求相結合。三是健全收入分配激勵機制,合理區分產業密集型和創新型人才隊伍,大幅提升人才待遇。四是繼續擴大對外交流和開放,積極吸引國際頂尖人才來華就業,實現技術外溢。
4.5 加大財稅金融支持力度
一是擴大融資渠道,建立貸款風險補償機制,利用股權、應收賬款等質押方式,獲得商業貸款,加快能力建設。二是支持先進測試企業進口自用設備,以及按照合同隨設備進口的技術和備品備件,免征進口關稅,減輕企業負擔。三是鼓勵商業性金融機構進一步改善金融服務,加大對集成電路測試行業的中長期優惠貸款支持力度。
作者簡介
尹航,碩士研究生,工程師,研究方向為集成電路標準化及產業政策。
(責任編輯:張瑞洋)