集成電路測試專題研究報告

成立國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展領導小組，負責集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進工作的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，強化頂層設計，整合調(diào)動各方面資源，解決重大問題。成立咨詢委員會，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大問題和政策措施開展調(diào)查研究，進行論證評估，提供咨詢建議。大力推動國內(nèi)封裝測試企業(yè)兼并重組，提高產(chǎn)業(yè)集中度。適應集成電路設計與制造工藝節(jié)點的演進升級需求，開展芯片級封裝（CSP）、圓片級封裝（WLP）、硅通孔（TSV）、三維封裝等先進封裝和測試技術的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。落實稅收支持政策進一步加大力度貫徹落實《關于印發(fā)鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》（國發(fā)〔2000〕18號）和《關于印發(fā)進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》（國發(fā)〔2011〕4號），加快制定和完善相關實施細則和配套措施，保持政策穩(wěn)定性，落實集成電路封裝、測試、專用材料和設備企業(yè)所得稅優(yōu)惠政策。落實并完善支持集成電路企業(yè)兼并重組的企業(yè)所得稅、增值稅、營業(yè)稅等稅收政策。對符合條件的集成電路重大技術裝備和產(chǎn)品關鍵零部件及原材料繼續(xù)實施進口免稅政策，以及有關科技重大專項所需國內(nèi)不能生產(chǎn)的關鍵設備、零部件、原材料進口免稅政策，適時調(diào)整免稅進口商品清單或目錄。集成電路封測與上下游行業(yè)之間的關聯(lián)性集成電路產(chǎn)業(yè)鏈分為IC設計、晶圓制造、集成電路封裝測試三個環(huán)節(jié)，其中集成電路產(chǎn)業(yè)鏈是以IC設計為主導，由IC設計企業(yè)設計出集成電路，然后委托晶圓制造廠生產(chǎn)晶圓，再委托封裝廠進行集成電路封裝、測試，最后銷售給電子整機產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)。（一）集成電路封測行業(yè)與上游行業(yè)的關聯(lián)性上游封裝材料制造業(yè)為本行業(yè)提供引線框架、銅線、合金線、塑封樹脂等原材料；設備制造業(yè)為本行業(yè)提供減薄劃片設備、裝片設備、鍵合設備、塑封設備、電鍍設備、測試設備等。以上原材料和設備的供應影響本行業(yè)的生產(chǎn)，原材料的價格影響本行業(yè)的成本。行業(yè)與上游的主要企業(yè)寧波康強、煙臺招金、藹司蒂、上海新陽、東京精密、DISCO、先進太平洋、KS、銅陵三佳等建立了長期的合作關系，以上企業(yè)按照采購合同為行業(yè)供應原材料和設備。（二）集成電路封測行業(yè)與下游行業(yè)的關聯(lián)性下游行業(yè)集成電路設計行業(yè)的市場需求直接帶動封裝測試行業(yè)的銷售增長，集成電路設計企業(yè)的需求變化在很大程度上也帶動著封裝測試企業(yè)在生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品結構、技術創(chuàng)新等方面的提升，因此，下游集成電路設計行業(yè)對封裝測試行業(yè)的發(fā)展有決定性的影響。集成電路封測行業(yè)發(fā)展態(tài)勢（一）集成電路封測行業(yè)空間巨大且預期替代進一步加速根據(jù)海關總署的數(shù)據(jù)，半導體集成電路產(chǎn)品的進口額已連續(xù)多年位列所有進口商品中的第一位，2013年至2021年期間，我國集成電路進出口逆差從-1，446．40億美元增至-2，787．60億美元，年均復合增長率達8．64%。不斷擴大的中國半導體市場嚴重依賴于進口，中國半導體產(chǎn)業(yè)自給率過低，進口替代的空間巨大。近年來各類國際事件引發(fā)了社會各界對工業(yè)缺芯少魂的國民大討論，使得我國認識到了集成電路行業(yè)自主可控的重要性，進一步推動了我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的進程。從2017年美國政府禁止向中興通訊出售芯片、到2018年中美貿(mào)易戰(zhàn)、再到2019年美國針對華為進行的貿(mào)易封鎖等重大事件，給長期依賴集成電路進口的中國企業(yè)敲響了警鐘，發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)迫在眉睫。接踵而至的國際事件使得業(yè)界認識到國內(nèi)集成電路企業(yè)技術研發(fā)水平直接關系到我國集成電路水平的提升和國家信息安全，盡快實現(xiàn)集成電路行業(yè)自主可控具有重要性和緊迫性，極大加快了集成電路產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化的進程。同時，為避免遭受各種不可控的貿(mào)易摩擦風險，近年來我國晶圓廠建設迎來高峰期，將帶動封裝測試市場的發(fā)展。根據(jù)國際半導體設備與材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）發(fā)布的報告預測，2020-2025年中國大陸地區(qū)晶圓產(chǎn)能占全球比例將從18%提高至22%，年均復合增長率約為7%。隨著大批新建晶圓廠產(chǎn)能的釋放，集成電路封裝測試需求將大幅增長。（二）集成電路封測行業(yè)先進封裝將成為未來封測市場的主流先進封裝是當前最前沿的封裝形式和技術，包括倒裝芯片（FC）結構的封裝、圓片級封裝（WLP）、2．5D封裝和3D封裝等。隨著摩爾定律發(fā)展接近極限，先進封裝可以通過小型化、薄型化、高效率、多集成等特點優(yōu)化芯片性能和繼續(xù)降低成本，成為后摩爾時代封測市場的主流。與此同時，隨著物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、人工智能、5G通信技術和自動駕駛等新興應用領域的興起，應用市場對封裝工藝、產(chǎn)品性能、功能多樣的需求越來越高，為先進封裝測試產(chǎn)業(yè)提供了巨大的市場空間和規(guī)模。根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會發(fā)布的《中國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況報告（2021年版）》信息顯示，未來，全球半導體封裝市場將在傳統(tǒng)工藝保持較大比重的同時，繼續(xù)向著小型化方向發(fā)展，先進封裝在新興市場帶動和半導體技術的發(fā)展，將在2019-2025年實現(xiàn)6．6%的年均復合增長率。根據(jù)封裝分會的數(shù)據(jù)，國內(nèi)規(guī)模以上封裝測試企業(yè)先進封裝產(chǎn)品銷售占比約為35%。（三）集成電路封測行業(yè)系統(tǒng)級封裝（SIP）將推動先進封裝的進一步快速發(fā)展在性能和成本的驅(qū)動下，封裝技術發(fā)展呈現(xiàn)兩大趨勢：微型化和集成化。微型化是指單個芯片封裝向小型化、輕薄化、高I/O數(shù)發(fā)展；而集成化則是指多個芯片封裝在一起。集成化并不是相互獨立的，集成化可以根據(jù)不同的微型化組合形成多種解決方案。隨著摩爾定律發(fā)展接近極限，集成電路的集成化越來越高，呈現(xiàn)出兩種集成路徑，一是在設計和制造端將多個功能的系統(tǒng)集成在一個芯片上，即SoC技術，同時封測端發(fā)展出的扇出晶圓級封裝技術正好可以用來封裝SoC芯片；二是在封測端將多個芯片封裝成一個，即SIP技術。人工智能被看作是又一項改變?nèi)祟惿鐣l(fā)展的重要技術，而人工智能芯片則是人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎，國際人工智能巨頭企業(yè)都在著力發(fā)展基礎的AI芯片。5G通信開始實質(zhì)性進入商用階段，從運營商到終端企業(yè)均已在積極布局相關技術和產(chǎn)品，基于5G技術的物聯(lián)網(wǎng)應用，將在國內(nèi)消費升級和工業(yè)轉(zhuǎn)型的雙重利好帶動下，帶來新一輪發(fā)展。手機等消費電子芯片產(chǎn)品和技術更新?lián)Q代速度較快，其中除了通用的存儲、處理、拍攝等芯片逐步提升技術節(jié)點外，而獨立的射頻、功率、模擬和傳感器芯片開發(fā)已產(chǎn)生了重大改變。將獨立芯片集成在模塊上或采用SIP封裝是未來的發(fā)展趨勢?，F(xiàn)狀與形勢近年來，在市場拉動和政策支持下，我國集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，整體實力顯著提升，集成電路設計、制造能力與國際先進水平差距不斷縮小，封裝測試技術逐步接近國際先進水平，部分關鍵裝備和材料被國內(nèi)外生產(chǎn)線采用，涌現(xiàn)出一批具備一定國際競爭力的骨干企業(yè)，產(chǎn)業(yè)集聚效應日趨明顯。但是，集成電路產(chǎn)業(yè)仍然存在芯片制造企業(yè)融資難、持續(xù)創(chuàng)新能力薄弱、產(chǎn)業(yè)發(fā)展與市場需求脫節(jié)、產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)缺乏協(xié)同、適應產(chǎn)業(yè)特點的政策環(huán)境不完善等突出問題，產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平與先進國家（地區(qū)）相比依然存在較大差距，集成電路產(chǎn)品大量依賴進口，難以對構建國家產(chǎn)業(yè)核心競爭力、保障信息安全等形成有力支撐。當前，全球集成電路產(chǎn)業(yè)正進入重大調(diào)整變革期。一方面，全球市場格局加快調(diào)整，投資規(guī)模迅速攀升，市場份額加速向優(yōu)勢企業(yè)集中。另一方面，移動智能終端及芯片呈爆發(fā)式增長，云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新業(yè)態(tài)快速發(fā)展，集成電路技術演進出現(xiàn)新趨勢；我國擁有全球規(guī)模最大的集成電路市場，市場需求將繼續(xù)保持快速增長。新形勢下，我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展既面臨巨大的挑戰(zhàn)，也迎來難得的機遇。集成電路行業(yè)基本情況集成電路是20世紀50年代發(fā)展起來的一種半導體微型器件。從產(chǎn)業(yè)鏈的角度看，集成電路行業(yè)主要包括芯片設計、晶圓制造、芯片封裝和集成電路測試，其中芯片設計是指芯片的研發(fā)過程，通過系統(tǒng)設計和電路設計，將設定的芯片規(guī)格形成版圖；晶圓制造是將光罩上的電路圖形信息大批量復制到晶圓裸片上，在晶圓裸片上形成電路；封裝是將晶圓通過切割、鍵合、塑封等過程使芯片電路與外部器件電氣連接，并為芯片提供機械物理保護；測試是指對晶圓和封裝完成的芯片進行功能和性能測試。集成電路作為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產(chǎn)業(yè)，是培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、推動信息化和工業(yè)化深度融合的核心與基礎，集成電路產(chǎn)業(yè)以其極強的創(chuàng)新力和融合力，已經(jīng)滲透到人民生活、生產(chǎn)以及國防安全的方方面面，在推動經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、提高人民生活水平以及保障國家安全等方面發(fā)揮著重要的作用。集成電路是全球信息產(chǎn)業(yè)的基礎與核心，廣泛應用于計算機、數(shù)字圖像、網(wǎng)絡通信、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等終端領域。根據(jù)WSTS的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2011年至2019年，全球集成電路市場總收入從2，470．73億美元增至3，333．54億美元，年均復合增長率為3．81%；2020年，全球集成電路產(chǎn)業(yè)總收入為3，612．26億美元，較2019年度增長8．36%；2021年，全球集成電路產(chǎn)業(yè)總收入為4，630．02億美元，較2020年度增長28．18%；預計2022年和2023年全球集成電路產(chǎn)業(yè)總收入規(guī)模將分別達到5，473．19億美元和5，768．17億美元。加速發(fā)展集成電路制造業(yè)抓住技術變革的有利時機，突破投融資瓶頸，持續(xù)推動先進生產(chǎn)線建設。加快45/40nm芯片產(chǎn)能擴充，加緊32/28nm芯片生產(chǎn)線建設，迅速形成規(guī)模生產(chǎn)能力。加快立體工藝開發(fā)，推動22/20nm、16/14nm芯片生產(chǎn)線建設。大力發(fā)展模擬及數(shù)?；旌想娐?、微機電系統(tǒng)（MEMS）、高壓電路、射頻電路等特色專用工藝生產(chǎn)線。增強芯片制造綜合能力，以工藝能力提升帶動設計水平提升，以生產(chǎn)線建設帶動關鍵裝備和材料配套發(fā)展。集成電路封測行業(yè)周期性特征封裝測試的芯片廣泛應用于各類終端消費產(chǎn)品，受全球宏觀經(jīng)濟的波動、行業(yè)景氣度等因素影響，各類終端產(chǎn)品消費存在一定的周期性，而消費市場周期會傳遞至集成電路行業(yè)，集成電路行業(yè)的發(fā)展與宏觀經(jīng)濟及終端市場整體發(fā)展密切相關。在宏觀經(jīng)濟上升周期時，集成電路企業(yè)產(chǎn)能利用率趨于飽和，經(jīng)營業(yè)績增長；在宏觀經(jīng)濟下降周期時，集成電路企業(yè)產(chǎn)能利用率趨于不足，經(jīng)營業(yè)績下滑。另一方面，集成電路下游行業(yè)產(chǎn)品生命周期變化、產(chǎn)業(yè)技術升級、終端消費者消費習慣變化均可能導致集成電路周期轉(zhuǎn)換。集成電路行業(yè)技術水平和技術特點集成電路封裝技術發(fā)展大致分為五個階段，目前處于第三階段成熟期，正向第四階段演進。全球封裝技術的主流處于第三代的成熟期，封測行業(yè)正在經(jīng)歷從傳統(tǒng)封裝向先進封裝的轉(zhuǎn)型。目前國內(nèi)市場主流封裝產(chǎn)品仍處于第二、三階段，在先進封裝方面，大陸封裝行業(yè)整體發(fā)展水平與境外仍存在一定的差距。測試技術現(xiàn)階段需要能充分滿足客戶對芯片功能、性能和品質(zhì)等多方面要求，提供個性化的專業(yè)服務，保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時還需在測試時間和測試能效上作出進一步突破。此外，隨著集成電路行業(yè)垂直分工趨勢的日益明顯和眾多新興下游領域的涌現(xiàn)，獨立第三方測試企業(yè)需要向?qū)I(yè)化、規(guī)?；姆较蚺?，達到能夠迅速反應市場需求、滿足客戶對于不同產(chǎn)品的個性化測試要求的經(jīng)營水平。我國專業(yè)測試企業(yè)規(guī)模普遍偏小，產(chǎn)能相對有限，在高端產(chǎn)品測試能力、產(chǎn)品交期、產(chǎn)品質(zhì)量、服務個性化和多樣化等環(huán)節(jié)仍處于追趕國際領先企業(yè)的狀態(tài)。著力發(fā)展集成電路設計業(yè)圍繞重點領域產(chǎn)業(yè)鏈，強化集成電路設計、軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成、內(nèi)容與服務協(xié)同創(chuàng)新，以設計業(yè)的快速增長帶動制造業(yè)的發(fā)展。近期聚焦移動智能終端和網(wǎng)絡通信領域，開發(fā)量大面