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5G產業為半導體設備行業帶來新生

添加時間:2019-09-19 點擊:85

半導體指常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料。半導體在消費電子、通信系統、醫療儀器等領域有廣泛應用。如二極管就是采用半導體制作的器件。無論從科技或是經濟發展的角度來看,半導體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產品,如計算機、移動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著極為密切的關連。

受到半導體產業需求衰退影響,半導體設備部分也面臨需求減緩狀況。不過在5G、AI等新興芯片需求帶動下,仍為部分設備廠商帶來機會。

以芯片檢測設備來說,未來芯片的多樣性與客制化需求創造出新商機,讓主要廠商的營收與毛利表現皆優于2019年初預期,而更重要的是,高端檢測技術需求也是提升利潤的主要推手。

SoC芯片檢測需求上升彌補存儲器衰退情況,高端檢測項目助益毛利表現

日本芯片檢測大廠ADVANTEST財報顯示,2019年第二季銷售金額為662億日元,約5.96億美元,較第一季小幅成長3.4%,雖然與2018年同期相比下滑6.7%,但受惠于成本管控與5G、AI等高價值芯片檢測助益,毛利率攀升至59.5%,同比上升5.6%。

另一家主要廠商美商Teradyne營收同樣表現不俗,受惠于SoC市場需求高于2019年初預期及5G基地臺與手機芯片的需求加速,2019年第二季銷售金額為5.64億美元,較第一季成長14%,同比成長7%,毛利率同比略為下滑0.9%,但仍有57.5%水平。

5G產業為半導體設備行業帶來新生(圖1)

以測試產品區分,雖然在存儲器檢測部份,受到日韓貿易戰影響導致ASP不穩定,可能下修檢測需求,但在SoC方面則受惠5G產業發展狀況下提前發酵,拉抬測試設備需求上升,也創造高價值的芯片檢測項目,目前主要廠商營收表現皆優于2019年初預期,對下半年成長幅度也頗為可期。

另一方面,由于芯片檢測范圍廣泛,在前段晶圓制造端及后段晶圓封測端皆有需求,甚或部分提供IC設計服務的廠商,在制造與封裝完后也要進行自家檢測以符合客戶出貨標準,加添對整體檢測設備需求量。

由此看來,對比晶圓制造設備,芯片檢測設備占比雖然不高,但其毛利表現仍不容小覷。

設備廠商重點發展客制化與系統級測試,力求在高端芯片檢測保持競爭力

從技術方面來看,檢測設備發展的主要趨勢有兩項。首先是客制化方面,芯片檢測流程中使用大量同測方式的最大好處在于單位測試成本得以降低,適合一般性芯片使用。

但在未來高端芯片異質整合趨勢下,客制化就顯得相當重要,需要根據客戶在效率、溫度、生產力等不同因素需求下進行點測,目前沒有一種方法能符合所有客戶需求,因此客制化能力是增加廠商自身競爭力的重要指標。

順帶一提,異質整合的最大問題是溫度考量,多個不同功耗芯片整合在一起產生的溫度累加會影響芯片工作效能,所以溫度影響是重要的環境因素;此外,5G芯片測試由于頻段會從6GHz以下向上擴展至70GHz,不同頻段的測試需求各有不同,也將是客制化需求的主要推手。

另一項趨勢是系統級檢測(System Level Testing,SLT),也是主要廠商積極投入開發的檢測方式。由于納米節點微縮,晶體管越來越多,過往的測試區域即便只有1%范圍沒有測到,但以1億個晶體管來看仍有1百萬個晶體管無法測試,無法對芯片性能做完整檢查,故此系統級測試就很重要,藉由判斷芯片實際在終端設備運用的狀況,能更進一步掌握芯片的性能表現,也是推動先進封裝技術(例如SiP系統級封裝)的主力之一。

總括來說,高端檢測技術的發展能力決定廠商在市場上的競爭力,目前仍由美國與日本廠商占大部分市場需求。

而面對中國設備商的自給率提升計劃,由于高端的技術門檻難度尚未突破,且在中國積極加速芯片發展的步調下,沒有太多時間讓設備商練兵,因此目前在高端需求上仍以國外設備商大廠較有話語權。

新型半導體材料在工業方面的應用越來越多。新型半導體材料表現為其結構穩定,擁有卓越的電學特性,而且成本低廉,可被用于制造現代電子設備中廣泛使用,我國與其他國家相比在這方面還有著很大一部分的差距,通常會表現在對一些基本儀器的制作和加工上,近幾年來,國家很多的部門已經針對我國相對于其他國家存在的弱勢,這一方面統一的組織了各個方面的群體,對其進行有效的領導,然后共同努力去研制更加高水平的半導體材料。

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