半导体芯片测试贯穿芯片设计,晶圆制造以及封装和测试的整个过程 。它在降低半导体芯片和分立器件的成本,提高产品良率以及改善制造工艺方面起着关键作用。从狭义上讲,对半导体芯片测试的理解集中在封装和测试过程中。实际上,半导体芯片测试贯穿整个生产过程, 从半导体芯片设计开始,继续进行半导体芯片制造,最后进行封装半导体芯片的性能测试 。测试电路时,通过将芯片连接到 半导体芯片测试机,向芯片施加信号,分析芯片的输出信号,并将其与期望值进行比较,然后获得有关芯片,半导体性能的指标芯片分选机和探针台将芯片连接到测试仪以实现自动化测试 。下游主要包括芯片设计公司,晶片制造公司以及封装和测试厂商。
晶圆制造过程测试也称为中级测试。它用于 识别晶片上的工作芯片性能,以确保只有能够实现正常数据通信并通过电气参数和逻辑功能测试的芯片才能进入封装过程,以节省不必要的时间,同时,它可以为晶圆厂提供良率数据批量生产半导体芯片,及时发现半导体芯片技术的缺陷 。此阶段的半导体芯片测试可以在晶圆厂中进行,也可以送到工厂附近的代工厂进行测试,这一环节主要使用半导体芯片测试机和探针台。半导体芯片探针台是高精度设备,其技术障碍主要体现在关键参数上,例如系统的精确定位,微米级运动和高精度通信。
最终测试用于确保成品半导体芯片在出厂前能够满足设计规范要求的性能和功能。它主要使用 半导体芯片测试仪和分选机 。分选机将被测试的芯片分批提供给测试仪器。在一定的测试环境下,将半导体芯片测试零件的引脚与测试机的电信号相连,半导体芯片测试机的吞吐量对于提高自动化程度和测试起着重要的作用。 半导体芯片封装形式的逐渐多样化将对半导体芯片分类器在各种封装形式下快速切换测试模式的能力提出更高的要求 。
长川 科技 在成立之初,就以半导体芯片模拟测试仪和分选机为起点,走了自主研发之路 。经过多年的精耕细作,实现了产品从零开始的不断升级,深化了产品布局。半导体芯片测试机和分选机的核心性能指标可与国际先进水平相提并论,同时价格低于竞争产品,具有成本效益优势。
经过一系列的研发,公司推出了第一代半导体芯片模拟测试仪CTA8200,以满足功率放大器,运算放大器和电机驱动模拟半导体芯片的电气性能参数测试需求。随后公司启动了第二代模拟/数字混合半导体芯片测试机的研发,并推出了CTA8280型号,从而缩短了信号源响应时间,提高了数据转换精度,减少了线路干扰,改善了测试数据稳定性和测试效率等方面已得到明显改善。先后推出了CTT3600,CTT3280和CTT3320三种型号。其中,CTT3320系统是中国具有最强并行测试能力的半导体芯片功率设备测试系统,具有32位并行测试能力。
公司的分选机主要是半导体芯片重力分选机和平移分选机。半导体芯片重力分选机主要用于传统包装形式的分选。随着半导体芯片包装从插入生产到贴片生产的逐步过渡,该公司成功开发出了具有视觉检查功能的半导体芯片检查和收集一体机。非常适合后续过程中自动放置的生产模式。随着QFP,QFN和BGA先进封装的兴起,对半导体芯片分选机的测试速度,测试压力,精度,多功能性和适应性提出了更高的要求。该公司已经开发了相关技术,以实现PLCC,BGA,LGA和其他半导体芯片封装形式,以满足处理器,SOC和MCU等高端半导体芯片的测试要求。
全球测试设备市场高度集中。 Tokyo Precision和Tokyo Electronics占据了探测台市场80%以上的份额;在分选机市场中,Advan,Corsue和Epson这三个公司的市场份额已超过60%。Advan和泰瑞达以87%的市场份额几乎垄断了测试机市场。 泰瑞达在SoC测试领域占据绝对领先地位,市场份额接近57%。Advan的市场份额为40%的市场份额已成为内存测试的领导者。模拟测试的技术障碍相对较低。我国长川 科技 和北京华峰在模拟/数字-模拟混合测试领域做出了努力,并在国内替代方面取得了一定进展。 长川 科技 的第三代半导体芯片模拟测试系统拥有高端设备,可以实现替代国外高端机器。北京华峰自主研发的半导体芯片模拟混合信号自动测试系统STS 8200成功打破了国外垄断,华峰已进入意法半导体,日月光等国际厂商的供应商体系。与先前的晶片制造设备相比,封装和测试设备的技术难度较小,并且定位的难度较低。另外,大陆包装测试公司在世界上具有很强的竞争力,国内包装测试设备公司可以切入下游客户,为实现国产替代创造良好条件。
2020年前三季度,公司实现营业收入5亿元,同比增长150%,归属于母公司所有者的净利润为0.35亿元,同比增长2584%;其中第三季度营业收入为1.82亿元,同比增长82%,归属于母公司所有者的净利润为906万元,同比增长3598%。 虽然营收与净利润同比增长,但仍有很大不足,仍需改善。
A股上市公司半导体芯片测试设备黑马股长川 科技 处于中短期上升格局,主力机构阶段性控盘结构,据大数据统计,主力筹码约为40%,主力控盘比率约为43%, 趋势研判与多空研判方面,可以参考13日均线及21日均线,均线组排列关系影响中期格局,13日均线作为中短期多空参考,21日均线作为中期参考。
从竞争对手不熟悉的地方实现弯道超车。中国引爆电动 汽车 产业革命,用的就是这个方法。电动 汽车 绕开了被西方垄断的内燃机技术而取得成功,第三代半导体有可能绕开被西方垄断的光刻机技术而取得成功。实现中国芯片跨越式发展,必须专注于其它国家没有明显优势的下一代技术——能够引爆人工智能产业的第三代半导体。
有人说,中国芯片制造落后的真正原因,是没有高端光刻机。其实这话只说对了一半,即使ASML将顶级的EUV光刻机卖给中国,中国也可能需要5-8年,重复别人做过的7纳米、5纳米、3纳米,不太可能一下跳到台积电面前去做2纳米芯片。更重要的是,即使同样是生产2纳米芯片,中芯国际在良率和稳定性方面,极有可能就玩不过台积电而最终导致抢不到订单。也就是说,硅芯片无论是在制造设备,还是制造工艺上都堪称被玩到极致的境界,在几乎全部专利被垄断的情况下,恐怕就不是一台EUV光刻机能够决定胜负的了。要不然,英特尔也懒得受台积电的气了,到2023年才开始生产7纳米芯片,不直接买台EUV生产3纳米芯片就可以了!
总体来看,如果硅芯片玩到2纳米制程是物理极限,那么现在开始着手量产3纳米的台积电,2纳米技术储备肯定是比较充分了的,就看什么时候心情好开始生产而已。也就是说,中国高端芯片制造注定只能是跟随者,很难有被超越的空间了。因此,将注意力集中在第三代半导体,把希望寄托在第三代半导体,是中国芯片出头天的不二选择。所谓的第三代半导体:就是以氮化镓、碳化硅、氧化锌和金刚石四大材料为代表的下一代半导体。具有抗高压、耐高温、传输速度快速,抗击游离辐射等特征,非常符合5G环境下的基站、快充、人造卫星、新能源 汽车 ,高压变电站,物联网等人工智能重要领域的应用。
第三代半导体为智能化时代而来,目前包括台积电、英特尔和三星第三代半导体也处于刚刚起步阶段。第三代半导体用什么设备来做,用什么工艺来做全部都是待确定,这给中国在该领域后来居上提供了巨大的机会。目前中国第三代半导体产业链正在快速形成中,有些终端产品已经实现量产。第三代半导体是个非常复杂的产业生态,中国不但具有巨大的市场,而且最敢尝试新产品。现在中国基本上从最底层技术开始优先使用本土品,从软件系统嵌入、终端产品标准化形成一条龙运作,外部第三代半导体产品想进入中国市场验证性能变得越来越难。中国在5G领先的情况下,凭借强大的制造业,必将在第三代半导体打造全球最完整的全产业链。
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