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内生外延加速平台化,测试机驱动高增长

2022-05-26赵晋国金证券从***
内生外延加速平台化,测试机驱动高增长

公司基本情况(人民币) 投资逻辑 公司深耕半导体测试设备领域,内生+外延布局产品矩阵完善,主要产品包括测试机、分选机、探针台等产品。公司高度重视研发投入,2016-2021年研发费用率在20%-28%,远超于国内外同行平均的15%左右,研发推动下我们认为公司已经进入收获期,产品从原有的分选机、模拟混合测试机延伸至数字测试机和探针台,是本土设备商中产品布局最全面的后道测试设备企业。目前主营产品已经供货长电科技、华天科技、士兰微、日月光等海内外知名客户。 测试机:数字类测试机有望快速放量,传统模拟混合保持高增速,预计22年测试机收入增长179%。美国泰瑞达、日本爱德万全球市场份额高达80%,国内厂商替代空间广阔,且在模拟、分立器件等细分领域已实现替代。公司模拟测试机技术指标可达国际一线水准,受益行业高景气度以及客户持续突破,具备持续扩张的条件,公司2021年测试机实现4.9亿元收入同比增长174%;数字SOC类产品D9000后续有望实现快速放量,绑定大客户,进一步打开公司的成长空间。 分选机+探针台:分选机下游封测厂资本开支驱动,探针台22Q2开始贡献收入。分选机业务主要受益下游封测资本开支增长驱动,新产品新应用发展。 外延并购STI的AOI设备覆盖海外高端客户,与母公司形成客户及产品技术的协同发展;2021年定增2.8亿收购马来西亚EXIS增加对转塔式分选机覆盖。同时公司在探针台领域实现突破,成功开发了我国首台具有自主知识产权的全自动超精密探针台,兼容8/12寸晶圆测试预计22年Q2开始贡献收入。 投资建议 预计公司2022-24年收入分别为29/38/46亿元,同比增长90%、31%、22%,归母净利润为4.9/7/9.1亿元,同比增长126%、42%、31%,EPS为0.82/1.16/1.51元/股,当前股价对应PE分别为47/33/25x。参考行业可比公司估值,我们给予公司22年合理PE约60x,对应合理价值49元/股,目标市值294亿元,首次覆盖,给予“买入”评级。 风险提示 研发进展不及预期、行业竞争加剧、下游资本开支及行业增速不及预期、国际贸易摩擦加剧的风险、大股东减持风险、限售股解禁风险。 一、ATE测试机:全球50亿美元市场,景气度高,双寡头垄断 1、测试设备贯穿设计-制造-封测环节 在集成电路生产过程中,半导体测试设备贯穿了设计、制造及封测的核心环节。首先,在集成电路的设计流程中需要芯片验证,即对晶圆样品和集成电路封装样品进行有效性验证;其次,在晶圆制造和封装测试环节,由于生产过程中可能存在设计不完善、制造工艺偏差、晶圆质量、环境污染等因素,造成集成电路功能失效、性能降低等缺陷,分别需要完成晶圆(CP)检测和成品(FT)测试。 半导体后道测试设备主要包括测试机、分选机和探针台三大类,需在不同测试阶段相互配合使用。半导体测试设备占整个半导体设备的7-8%。测试机应用最为广泛,用于采集、存储和分析数据,贯穿集成电路制造的各环节;探针台&分选机主要用于被测晶圆/芯片与测试机功能模块的连接,其中探针台主要用于晶圆制造后的测试,分选机则用于封装成品测试。 2021年全球半导体测试设备市场78亿美元,下游市场需求持续扩大。根据SEMI,全球半导体设备销售额连续3年增长,2021年全球设备销售额1026亿美元,同比增长45%,其中测试设备78亿美元,同比增长30%,预计2022年前道制造设备增速为18%增长至1070亿美元,测试设备预计增长5%至82亿美元。国内市场受益于国内晶圆厂建厂潮及半导体封测厂崛起,半导体设备市场增速迅猛,2021年中国大陆的设备市场规模为296亿美元,同比增长58%,测试设备超过20亿美元。 图表1:全球半导体设备市场持续增长,中国大陆占比30% 图表2:半导体测试设备占比8% 图表3:2021年全球半导体测试设备市场增长30%达到78亿美元 随着芯片的发展,对测试机的准确性、速率、精度等要求持续提升。对测试管脚数量和速度的要求不断提升:为了降低测试成本,测试时间一般在几秒以内,测试速度越来越快,管脚数量越来越多,同时还有多工位并测; 对测试设备的功能模块需求持续增加:参数项目越来越多如电压、电流、时间、温度、电阻、电容、频率、脉宽、占空比等等;对测试精度的要求提升:例如测试设备的钳位精度从1%提升至0.25%,时间测量精度提高到微秒级;要求使用通用化软件开发平台:通用化的软件开发平台方便客户进行二测应用程序开发,以适应不同产品的测试需求;对数据分析能力提升:下游客户要求测试设备对芯片的状态、参数监控、生产质量等数据进行大数据分析,对设备的数据存储、采集和处理能力要求有所提升。 2、封测产业资本开支2020年开始快速回升,下游扩产维持行业景气度 封测产业同步产能配套,封测厂资本开支2020年快速回升,拉动测试设备市场需求。从国内公司的情况看,持续快速扩张的国内封测巨头是国内测试设备厂商最重要的客户,占据收入份额的绝大部分。近年来,随着晶圆厂的大幅扩张,国内封测厂也纷纷加大资本开支计划,以实现产能的配套扩张。长电科技、华天科技、通富微电2014-2021年合计收入规模从118亿元扩张至584亿元,年均复合增速26%;相对应的,三家企业2014-2021年资本开支水平从25亿元增长至163亿元,2020及21年产能快速扩充,分别增长46%、63%;长电科技2022年资本开支规划60亿元,同比增长38%,保持较高增速。 我们认为这一轮的扩产主要归因于5G和汽车电子的需求爆发,晶圆级(WL)和系统级(SiP)等先进封装技术的需求快速增长,以及海外疫情导致部分封测基地如东南亚供给受限。除了长电科技、华天科技、通富微电等一线厂商积极扩产,二三线封测厂商也陆续开启了大规模扩产计划,有望拉长行业景气度带动半导体测试设备的市场需求持续增长。此外还有一些IDM的厂商封测产能在进一步扩大,华润微2021年定增募投50亿建设功率半导体封测基地项目,长江存储、合肥长鑫存储厂商产能快速爬升对应封测的需求同比提高。 图表4:3大封测厂2014-21年营收CAGR26% 图表5:3大封测厂20-21年资本开支增长46%、63% 图表6:国内半导体封测厂商扩产以及进度 3、测试机占测试设备63%,市场双寡头垄断 根据SEMI的数据,2021年全球测试设备市场78亿美元,其中ATE测试机占比约63%,市场空间超过50亿美元,分选机占比17.4%,探针台占比15.2%。测试机中也细分出存储IC测试、模拟混合测试、SoC测试和RF测试ATE等产品。根据SEMI的数据,2020年全球测试机43亿美元的市场中存储IC测试、模拟混合测试、SoC测试和RF测试ATE规模分别为9亿、6.3亿、25亿、1.8亿美元左右,分别占比21%、15%、60%以及4%。 图表7:测试机在测试设备中占比约63% 图表8:测试机结构分类,SoC占比最高 模拟混合、存储IC、SoC芯片在引脚数、功能、复杂度等方面差异巨大。 典型差异包括通道数、并测能力、数字速率和存储测试能力等。针对模拟混合IC的测试机各方面要求不高;存储器结构简单,但是测试机对于并测能力和数字速率要求很高;SoC芯片内涵盖各类子模块,因此测试机对于模拟、数字、存储测试能力均有一定要求。 图表9:模拟混合、存储IC、SoC芯片在引脚数、功能、复杂度等方面差异巨大 测试机行业被泰瑞达、爱德万两大寡头垄断,两家公司在全球测试机市场份额合计超过了80%。美国泰瑞达和日本爱德万具备先发优势、技术壁垒和品牌认可度高。泰瑞达成立于1960年,公司通过内生外延不断扩张,先后收购了Zehnetel、Magatest等多家公司,并于2008年又收购闪存测试市场的Nextest和模拟测试市场的领跑者Eagle,成为能够提供模拟、混合信号、存储器及超大规模集成电路测试设备的厂商。爱德万成立于1954年,于1976年推出全球首台DRAM测试机,在存储器测试机领域长期占据优势地位,于2011年收购收购惠瑞捷后在SoC测试领域迅速提升。 图表10:2021年全球半导体测试机市场格局 图表11:2021中国大陆半导体测试机市场格局 相比国外巨头泰瑞达和爱德万的平台和模块全面覆盖,国内公司目前仅大量供应模拟混合平台及相应模块,因此仅能够覆盖大部分模拟和简单混合IC。国内企业模拟/数模测试及分立器件测试领域已逐渐实现国产化,但SoC测试和存储器测试等仍待发力。在模拟/数模混合和分立器件测试机领域,国内基本已实现进口替代,在SoC、存储器和RF测试机领域,国产替代的空间仍旧很大。据集微咨询不完全统计,截止目前,国内从事测试机业务的厂商已经超过15家,包括华峰测控、长川科技、佛山联动、华兴源创、亚威股份(参与收购韩国存储芯片测试机厂商GSI公司)、精测电子(武汉精鸿、wintest)、上海御渡(爱德万与南通华达等共同投资设立)、南京宏泰、悦芯科技、派格测控、芯业测控、宏邦电子、河北圣源芯科、摩尔精英(收购德州仪器ATE芯片测试设备团队)、杭州加速科技、冠中集创等。 图表12:全球半导体测试设备厂商产品布局 图表13:全球主流半导体测试设备商对比 二、公司测试机营收快速增长,数字类打开成长空间 1、公司为国内领先的半导体测试设备,拥有较为完善的产品矩阵 长川科技成立于2008年,是国内领先的集成电路测试设备及自动化解决方案供应商。公司目前主营产品包含测试机、分选机和探针台,全面布局后道测试设备,并通过并购STI进入前道晶圆检测领域: ①测试机 : 包括模拟/数模混合测试机 (CTA系列 )、 功率测试机(CTT3600、STT3280系列)、数字SoC测试机(D9000)等类别,适用于各类集成电路的电参数性能测试; ②分选机:包括重力式分选机( C1 、C3Q、 C5 、C7H、C8等系列)、平移式分选机(C6、C6100T、CS160等系列)和自动化产品(CM系列),适用于多种封装外型集成电路的分选;公司与2021年定增2.8亿收购马来西亚EXIS,拟用于标的公司转塔式分选机开发及产业化项目。 ③探针台:成功开发出本土首台具备自主知识产权的全自动超精密探针台CP12,兼容8/12英寸晶圆,整体精度达到国际一流水平,可广泛应用于SoC、Logic、Memory、Discrete等晶圆测试领域; ④AOI光学检测设备:由子公司新加坡STI生产经营,2019年收购。 包括晶圆光学外观检测设备、电路封装光学外观检测设备等,其中晶圆光学外观检测设备主要用于半导体前道晶圆检测环节。 图表14:公司产品品类日益完善 2、模拟混合测试机快速上量,积极前瞻性研发数字类测试机打开长期空间 模拟混合测试机国产化率高,公司技术指标可达国际一线水准。目前大多本土半导体测试机仍以模拟混合为主,公司自成立以来推出第一代模拟混合测试机CTA8200,已实现三代迭代,部分核心技术指标已达国际一流。 此外,公司还加码大功率测试机,CTT系列已广泛应用于MOS、IGBT等功率器件性能测试。 测试机业务进入收获期:公司在模拟混合测试机的收入近年来快速增长,我们认为公司的测试机业务在20年开始进入收获期,同时叠加下游行业扩产以及产品结构优化,公司2020年实现营收1.8亿元,同比增长80%,2021年实现营收4.9亿元,同比增长174%。 图表15:国内外厂商在模拟混合领域的技术参数对比,国内不存在短板 图表16:公司测试机业务进入收获期,21年营收增长174% 长期来看,数字测试机市场规模大,公司积极布局打开长期成长空间。在测试机市场中,数字(SoC+存储)占比高达80%,约为模拟的6-7倍。 2020年爱德万和泰瑞达SoC+存储测试收入占比分别为69%和72%,且目前数字类测试机目前仍处于国产替代初期。公司长期承担高速高性能SoC芯片专用测试系统研发及产业化项目,通过多年的前瞻性研发布局,2019年公司推出数字测试机D9000,集合1024个数字