
测试种类覆盖7 大类别26分类,包括“二极管类”“三极管类(如BJT、MOSFET、IGBT)”“保护类器件”“稳压集成类”“继电器类”“光耦类”“传感监测类”等品类的繁多的电子元器件。
高压源标配1400V(选配2KV),高流源标配100A(选配40A,200A,500A)
控制极/栅极电压40V,栅极电流10mA
分辨率最高至1mV / 1nA,精度最高可至0.5%
DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统适用于功率器件测试还可测试“结电容”,支持“脉冲式一键加热”和“分选机连接”
第一部分:规格&环境
1.1、 产品信息
产品型号:DCT2000
产品名称:半导体功率器件静态参数测试仪系统
1.2、 物理规格
主机尺寸:深660*宽430*高210(mm)
主机重量:<35kg
1.3、 电气环境
主机功耗:<300W
海拔高度:海拔不超过4000m;
环境要求:-20℃~60℃(储存)、5℃~50℃(工作);
相对湿度:20%RH~75%RH (无凝露,湿球温度计温度 45℃以下);
大气压力:86Kpa~106Kpa;
防护条件:无较大灰尘,腐蚀或爆炸性气体,导电粉尘等;
电网要求:AC220V、±10%、50Hz±1Hz;
工作时间:连续;
第二部分:应用场景和产品特点
一、应用场景
1、 测试分析 (功率器件研发设计阶段的初始测试,主要功能为曲线追踪仪)
2、 失效分析 (对失效器件进行测试分析,查找失效机理。以便于对电子整机的整体设计和使用过程提出改善方案)
3、 选型配对 (在器件焊接至电路板之前进行全部测试,将测试数据比较一致的器件进行分类配对)
4、 来料检验 (研究所及电子厂的质量部(IQC)对入厂器件进行抽检/全检,把控器件的良品率)
5、 量产测试 (可连接机械手、扫码q、分选机等各类辅助机械设备,实现规模化、自动化测试)
6、 替代进口 (DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统可替代同级别进口产品)
二、产品特点
1、程控高压源10~1400V,提供2000V选配;
2、程控高流源1uA~100A,提供40A,200A,500A选配;
3、驱动电压10mV~40V
4、控制极电流10uA~10mA;
5、16位ADC,100K/S采样速率;
6、自动识别器件极性NPN/PNP
7、曲线追踪仪,四线开尔文连接保证加载测量的准确
8、通过RS232 接口连接校准数字表,对系统进行校验
9、不同的封装形式提供对应的夹具和适配器(如TO220、SOP-8、DIP、SOT-23等等)
10、半导体功率器件静态参数测试仪系统能测很多电子元器件(如二极管、三极管、MOSFET、IGBT、可控硅、光耦、继电器等等);
11、半导体功率器件静态参数测试仪系统能实现曲线追踪仪(如击穿电压V(BR)CES/V(BR)DSs、漏电流ICEs/lGEs/IGSs/lDSs、阈值电压/VGE(th)、开启电压/VCE(on)、跨导/Gfe/Gfs、压降/Vf、导通内阻Rds(on) )
12、结电容参数也可以测试,诸如Cka,Ciss,Crss,Coss;
13、脉冲电流自动加热功能,方便高温测试,无需外挂升温装置;
14、Prober 接口、Handler 接口可选(16Bin),连接分选机最高效率1h/9000个;
15、半导体功率器件静态参数测试仪系统在各大电子厂的IQC、实验室有着广泛的应用;
第三部分:产品介绍
3.1、产品介绍
DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统是由我公司技术团队结合半导体功率器件静态参数测试仪系统的多年经验,以及众多国内外测试系统产品的熟悉了解后,完全自主开发设计的全新一代“半导体功率器件静态参数测试仪系统”。软件及硬件均由团队自主完成。这就决定了这款产品的功能性和可靠性能够得到持续完善和不断的提升。
半导体功率器件静态参数测试仪系统脉冲信号源输出方面,高压源标配1400V(选配2KV),高流源标配100A(选配40A,200A,500A)栅极电压40V,栅极电流10mA,分辨率最高至1mV / 30pA,精度最高可至0.5%。程控软件基于Lab VIEW平台编写,填充式菜单界面。采用带有开尔文感应结构的测试插座,自动补偿由于系统内部及测试电缆长度引起的任何压降,保证测试结果准确可靠。产品可测试 Si, SiC, GaN 材料的 IGBTs, DIODEs, MOSFETs, BJTs, SCRs 等7大类26分类的电子元器件。涵盖电子产品中几乎所有的常见器件。无论电压电流源还是功能配置都有着极强的扩展性。
产品为桌面放置的台式机结构,由测试主机和程控电脑两大部分组成。外挂各类夹具和适配器,还能够通过Prober 接口、Handler 接口可选(16Bin)连接分选机和机械手建立工作站,实现快速批量化测试。通过软件设置可依照被测器件的参数等级进行自动分类存放。能够极好的应对“来料检验”“失效分析”“选型配对”“量产测试”等不同场景。
半导体功率器件静态参数测试仪系统产品的可靠性和测试数据的重复性以及测试效率都有着非常优秀的表现。创新的“点控式夹具”让 *** 作人员在夹具上实现一点即测。 *** 作更简单效率更高。测试数据可保存为EXCEL文本,方便快捷的完成曲线追踪仪。
3.2、人机界面(DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统)
第四部分:功能配置
4.1、 配置选项
DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统的功能配置如下
4.2、 适配器选型
DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统的适配器有如下
4.3、 测试种类及参数
DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统的测试种类和参数如下
(1)二极管类:二极管 Diode
Kelvin,Vrrm,Irrm,Vf,△Vf,△Vrrm,Cka,Tr(选配);
(2)二极管类:稳压二极管 ZD(Zener Diode)
Kelvin,Vz,lr,Vf,△Vf,△Vz,Roz,lzm,Cka;
(3)二极管类:稳压二极管 ZD(Zener Diode)
Kelvin、Vz、lr、Vf、△Vf、△Vz、Roz、lzm、Cka;
(4)二极管类:三端肖特基二极管SBD(SchottkyBarrierDiode)
Kelvin 、Type_ident 、Pin_test 、Vrrm、Irrm、Vf、△Vf、V_Vrrm、I_Irrm、△Vrrm、Cka、Tr(选配);
(5)二极管类:瞬态二极管 TVS
Kelvin 、Vrrm 、Irrm、Vf、△Vf、△Vrrm 、Cka ;
(6)二极管类:整流桥堆
Kelvin 、Vrrm、Irrm、Ir_ac、Vf、△Vf、△Vrrm 、Cka;
(7)二极管类:三相整流桥堆
Kelvin 、Vrrm 、Irrm、Ir_ac、Vf、△Vf、△Vrrm、Cka;
(8)三极管类:三极管
Kelvin 、Type_ident、Pin_chk 、V(br)cbo 、V(br)ceo 、V(br)ebo 、Icbo、lceo、Iebo、Hfe、Vce(sat)、Vbe(sat)、△Vsat、△Bvceo 、△Bvcbo 、Vbe、lcm、Vsd 、Ccbo 、Cces、Heater、Tr (选配)、Ts(选配)、Value_process;
(9) 三极管类:双向可控硅
Kelvin、Type_ident、Qs_chk、Pin_test、Igt、Vgt、Vtm、Vdrm、Vrrm、Vdrm rrm、Irrm、 Idrm、Irrm_drm、Ih、IL、C_vtm、△Vdrm、△Vrrm、△Vtm;
(10)三极管类:单向可控硅
Kelvin、 Type_ident、 Qs_chk、 Pin test、 lgt、 Vgt、 Vtm、 Vdrm Vrrm、 IH、IL、△Vdrm△Vrrm、Vtm;
(11)三极管类:MOSFET
Kelvin 、Type_ident、Pin_test、VGS(th) 、V(BR)Dss 、Rds(on) 、Bvds_rz、△Bvds、Gfs、Igss、ldss 、Idss zero 、Vds(on)、 Vsd、Ciss、Coss、Crss、Bvgs 、ld_lim 、Heater、Value_proces、△Rds(on) ;
(12)三极管类:双MOSFET
Kelvin、 Pin_chk、Ic_fx_chk、 Type_ident、 Vgs1(th)、 VGs2(th)、 VBR)Dss1、 VBR)Dss2、 Rds1(on)、 Rds2(on)、 Bvds1 rz、 Bvds2_rz、 Gfs1、Gfs2、lgss1、lgss2、Idss1、Idss2、Vsd1、Vsd2、Ciss、Coss、Crss;
(13)三极管类:JFET
Kelvin、VGS(off )、V(BR)Dss、Rds(on)、Bvds_rz、Gfs、lgss、 Idss(off)、 Idss(on)、 vds(on)、 Vsd、Ciss、Crss、Coss;
(14)三极管类:IGBT
Kelvin、VGE(th)、V(BR)CES、Vce(on)、Gfe、lges、 lces、Vf、Ciss、Coss、Crss;
(15)三极管类:三端开关功率驱动器
Kelvin、Vbb(AZ)、 Von(CL)、 Rson、Ibb(off)、Il(lim)、Coss、Fun_pin_volt;
(16)三极管类:七端半桥驱动器
Kelvin、lvs(off)、lvs(on)、Rson_h、Rson_l、lin、Iinh、ls_Volt、Sr_volt;
(17)三极管类:高边功率开关
Kelvin、Vbb(AZ)、Von(CL)、Rson、Ibb(off)、ll(Iim)、Coss、Fun_pin_volt;
(18)保护类:压敏电阻
Kelvin、Vrrm、 Vdrm、Irrm、Idrm、Cka、 △Vr
(19)保护类:单组电压保护器
Kelvin 、Vrrm、Vdrm、Irrm、Idrm、Cka、△Vr;
(20)保护类:双组电压保护器
Kelvin、Vrrm、Vdrm、Irrm、Idrm、Cka、△Vr;
(21)稳压集成类:三端稳压器
Kelvin 、Type_ident 、Treg_ix_chk 、Vout 、Reg_Line、Reg_Load、IB、IB_I、Roz、△IB、VD、ISC、Max_lo、Ro、Ext _Sw、Ic_fx_chk;
(22)稳压集成类:基准IC(TL431)
Kelvin、Vref、△Vref、lref、Imin、loff、Zka、Vka;
(23)稳压集成类:四端稳压
Kelvin、Type_ident、Treg_ix_chk、Vout、Reg_Line、Reg_Load、IB、IB_I、Roz、△lB、VD、Isc、Max_lo、Ro、Ext_Sw、Ic_fx_chk;
(24)稳压集成类:开关稳压集成器
选配;
(25)继电器类:4脚单刀单组、5脚单刀双组、8脚双组双刀、8脚双组四刀、固态继电器
Kelvin、Pin_chk、Dip6_type_ident、Vf、Ir、Vl、Il、Ift、Ron、Ton(选配)、Toff(选配);
(26)光耦类:4脚光耦、6脚光耦、8脚光耦、16脚光耦
Kelvin、Pin_chk、Vf、Ir、Bvceo、Bveco、Iceo、Ctr、Vce(sat)、Tr、Tf;
(27)传感监测类:
电流传感器(ACS712XX系列、CSNR_15XX系列)(选配);
霍尔器件(MT44XX系列、A12XX系列)(选配);
电压监控器(选配);
电压复位IC(选配);
曲线追踪仪
第五部分:性能指标
DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统的性能指标如下
5. 1 、 电流/电压源 ( VIS ) 自带VI测量单元
(1)加压(FV)
量程±40V分辨率19.5mV精度±1% 设定值±10mV
量程±20V分辨率10mV精度±1% 设定值±5mV
量程±10V分辨率5mV精度±1% 设定值±3mV
量程±5V分辨率2mV精度±1% 设定值±2mV
量程±2V分辨率1mV精度±1% 设定值±2mV
(2)加流(FI)
量程±40A 分辨率19.5mA精度±2% 设定值±20mA
量程±4A 分辨率1.95mA精度±1% 设定值±2mA
量程±400mA分辨率1195uA精度±1% 设定值±200uA
量程±40mA分辨率119.5uA精度±1% 设定值±20uA
量程±4mA分辨率195nA精度±1% 设定值±200nA
量程±400uA分辨率19.5nA精度±1% 设定值±20nA
量程±40uA分辨率1.95nA精度±1% 设定值±2nA
说明:电流大于1.5A自动转为脉冲方式输出,脉宽范围:300us-1000us可调
(3)电流测量(MI)
量程±40A分辨率1.22mA精度±1% 读数值±20mA
量程±4A分辨率122uA精度±0.5% 读数值±2mA
量程±400mA分辨率12.2uA精度±0.5% 读数值±200uA
量程±40mA分辨率1.22uA精度±0.5% 读数值±20uA
量程±4mA分辨率122nA精度±0.5% 读数值±2uA
量程±400uA分辨率12.2nA精度±0.5% 读数值±200nA
量程±40uA分辨率1.22nA精度±1% 读数值±20nA
(4)电压测量(MV)
量程±40V分辨率1.22mV精度±1% 读数值±20mV
量程±20V分辨率122uV 精度±0.5% 读数值±2mV
量程±10V分辨率12.2uV 精度±0.5% 读数值±200uV
量程±5V分辨率1.22uV 精度±0.5% 读数值±20uV
5. 2 、 数据采集部分 ( VM )
16位ADC,100K/S采样速率
(1)电压测量(MV)
量程±2000V分辨率30.5mV精度±0.5%读数值±200mV
量程±1000V分辨率15.3mV精度±0.2%读数值±20mV
量程±100V分辨率1.53mV精度±0.1%读数值±10mV
量程±10V分辨率153uV精度±0.1%读数值±5mV
量程±1V分辨率15.3uV精度±0.1%读数值±2mV
量程±0.1V分辨率1.53uV精度±0.2%读数值±2mV
(2)漏电流测量(MI)
量程±100mA分辨率30uA精度±0.2%读数值±100uA
量程±10mA分辨率3uA精度±0.1%读数值±3uA
量程±1mA分辨率300nA精度±0.1%读数值±300nA
量程±100uA分辨率30nA精度±0.1%读数值±100nA
量程±10uA分辨率3nA精度±0.1%读数值±20nA
量程±1uA 分辨率300pA精度±0.5%读数值±5nA
量程±100nA分辨率30pA精度±0.5%读数值±0.5nA
(3)电容容量测量(MC)
量程6nF分辨率10PF精度±5%读数值±50PF
量程60nF分辨率100PF精度±5%读数值±100PF
5. 3 、 高压源 ( HVS ) (基本)12位DAC
(1)加压(FV)
量程2000V/10mA分辨率30.5mV精度±0.5%设定值±500mV
量程200V/10mA分辨率30.5mV精度±0.2%设定值±50mV
量程40V/50mA分辨率30.5mV精度±0.1%设定值±5mV
(2)加流(FI):
量程10mA分辨率3.81uA 精度±0.5%设定值±10uA
量程2mA分辨率381nA精度±0.5%设定值±2uA
量程200uA分辨率38.1nA精度±0.5%设定值±200nA
量程20uA分辨率3.81nA精度±0.5%设定值±20nA
量程2uA分辨率381pA精度±0.5%设定值±20nA
DCT2000 半导体功率器件静态参数测试仪系统 能测很多电子元器件 ( 如二极管、三极管、MOSFET、IGBT、可控硅、光耦、继电器等等 ) 产品广泛的应用在院所高校、封测厂、电子厂.....
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。
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今天我们一起梳理一下北方华创,公司主要从事基础电子产品的研发、生产、销售和技术服务, 主要产品为电子工艺装备和电子元器件 ,是国内主流高端电子工艺装备供应商,也是重要的高精密电子元器件生产基地。
公司电子工艺装备主要包括半导体装备、真空装备和锂电装备 ,广泛应用于集成电路、半导体照明、功率器件、微机电系统、先进封装、新能源光伏、新型显示、真空电子、新材料、锂离子电池等领域。电子元器件主要包括电阻、电容、晶体器件、微波组件、模块电源等,广泛应用于精密仪器仪表、自动控制等高、精、尖特种行业领域。
半导体制造过程分为硅片制造、晶圆加工和封装测试三个步骤。 半导体制造过程需要经过几百道复杂的工艺流程,但可以大致分为硅片制造、晶圆加工和封装测试三大环节。 硅片制造是半导体制造的第一大环节,主要是将天然硅石通过提炼加工得到晶圆加工所需要的硅片,其涉及的主要设备包括单晶炉、切磨抛光设备。晶圆制造是通过数百道复杂工艺将硅片加工成半导体的过程,其涉及的主要设备包括热处理、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、抛光和清洗等设备。 封装和测试是将完成加工的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程,主要涉及的设备有分选机和测试机等。
半导体设备投资中晶圆加工设备占比达80%。 半导体设备在新建的晶圆厂资本支出中占比为80%,而在半导体设备中晶圆加工设备占比为80%,为最主要的资本支出项目,封装测试设备占比15%,其余设备占比5%。根据前瞻产业研究院的数据,在晶圆加工设备中,刻蚀机投资占比最高达30%,其次是薄膜沉积设备占比25%,光刻机占比23%,其余设备合计占比22%。 在各细分领域中,我国半导体设备企业具备竞争力的设备主要包括刻蚀设备、薄膜沉积设备以及清洗设备 。
2019年全球刻蚀设备规模约115亿美元,市场集中度高,CR3达91%。 全球刻蚀设备主要由泛林半导体(LAM)、东京电子(TEL)和应用材料(AMAT)垄断,其市场占有率分别为52%、20%和19%。 国内主要的刻蚀设备企业包括中国电科、中微公司、北方华创和屹唐半导体。其中中微公司刻蚀产品以电容耦合刻蚀(CCP)为主,北方华创刻蚀产品以电感耦合刻蚀(ICP)为主 。
薄膜沉积设备以化学气相沉积(CVD)为主,占比53%,物理气相沉积(PVD)占比25%。 半导体薄膜沉积设备主要可以分为CVD、PVD和包括原子层沉积(ALD)在内的其他沉积设备。根据前瞻产业研究院数据,三者的市场份额占比分别为53%、25%和18%。在CVD市场中。应用材料、泛林半导体和东京电子占据了70%的市场份额;在PVD市场中,应用材料市占率高达85%,处于绝对垄断的地位。 国内薄膜沉积设备龙头有北方华创和沈阳拓荆。其中,北方华创产品线覆盖CVD、PVD和ALD,沈阳拓荆主要覆盖CVD和ALD 。
半导体清洗设备中,湿法清洗为主,占比90%,干法清洗占比10%。 随着半导体制程推进,对工艺水平要求也越来越高,清洗工艺显得越发重要。按照清洗原理来分,清洗设备可分为干法清洗设备和湿法清洗设备,其中湿法清洗设备市场占比达90%,是主要的清洗设备。清洗设备市场集中度较高,CR4达94%,其中Screen市占率54%,是清洗设备的主要生产商。 国内清洗设备商主要有至纯 科技 、北方华创和盛美半导体,盛美半导体目前主要产品是单片式清洗设备,北方华创和至纯 科技 目前仍主要以槽式清洗为主,三者核心产品存在差异,正面竞争较少 。
近年来我国半导体设备市场正处于快速增长的阶段,2015年我国半导体设备市场规模为49亿美元,2019年在全球市场下降的情况下,大陆半导体设备市场规模达134.5亿美元,同比增长2.6%,2015-2019年CAGR为28.7%,高于全球平均水平。 随着今年国内晶圆厂资本支出的上升,半导体设备将充分受益 ,根据SEMI的最新预测,2020年中国大陆半导体设备市场规模将达173亿美元,同比增长28.6%。而在2020年国内晶圆厂密集资本支出之后,2021年中国大陆半导体设备市场规模将小幅回落,市场规模为166亿美元,同比下降4%,仍旧为全球最大半导体设备市场。
2019年国产半导体设备销售额为161.82亿元,同比增长30%。其中集成电路设备销售额为71.29亿元,同比增长55.5%。而中国大陆2019年半导体设备市场规模134.5亿美元,国产化率约17%,具备较大国产替代空间 。
半导体设备是公司最重要的业务,也是未来最重要的发展方向。 北方华创作为国资背景的半导体设备国产化主力军,承担了863计划和国家02专项等多个半导体设备公关研发项目,包括刻蚀设备、PVD和CVD设备的研发和产业化,公司承担项目已部分完成验收实现产业化。
在集成电路刻蚀设备方面,公司主要覆盖ICP刻蚀设备,而中微公司主要覆盖CCP刻蚀设备,两者短期内并不存在直接竞争的关系。 公司ICP刻蚀设备主要用于硅刻蚀和金属材料的刻蚀,28nm制程以上刻蚀设备已经实现产业化,在先进制程方面,公司硅刻蚀设备已经突破14nm技术,进入上海集成电路研发中心,与客户共同开展研发工作。
PVD是公司最具竞争力的半导体设备产品。 磁控溅射技术属于PVD(物理气相沉积)技术的一种,是制备薄膜材料的重要方法之一。北方华创突破了溅射源设计技术、等离子产生与控制技术、颗粒控制技术、腔室设计与仿真模拟技术、软件控制技术等多项关键技术,实现了国产集成电路领域高端薄膜制备设备零的突破,设备覆盖了90-14nm多个制程。根据公司官网消息,公司PVD设备被国内先进集成电路芯片制造企业指定为28nm制程Baseline机台,并成功进入国际供应链体系。
公司氧化扩散设备技术成熟,国内市占率较高。 氧化是将硅片放置于氧气或水汽等氧化剂的氛围中进行高温热处理,退火指集成电路工艺中所有在氮气等不活泼气氛中进行热处理的过程。上述工艺广泛用于半导体集成电路制造,北方华创的立式炉、卧式炉设备达到国内半导体设备的领先水平,成为了主流厂商扩散氧化炉设备的优选,实现了较高的设备国产化率。
公司依靠地理优势,提供优质本地服务,增强了产品竞争力。随着国内晶圆厂资本支出上升,半导体设备国产化步伐加快,公司近年来在长江存储、华虹无锡、华力集成、上海积塔、燕东微电子等多个项目取得订单。公司5/7nm先进制程设备研发项目有序推进,奠定公司长期竞争力 。
一、半导体设备龙头企业
北方华创成立于2001年,前身可追溯到国家“一五”期间建设的军工重点项目;2010年深交所上市;2015年七星电子和北方微电子战略重组为北方华创;2016年完成重组并引进大基金等战略投资者实现了产业与资本的融合;2017年更名北方华创;2018设立北方华创美国硅谷研究院,开展先进半导体设备技术研发;2019年募资20亿元用于半导体设备研发及产业化项目和高精密电子元器件扩产。
二、业务分析
2015-2020年,营业收入由8.54亿元增长至60.56亿元,复合增长率47.96%,20年同比增长49.23%,2021Q1实现营收同比增长51.76%至14.23亿元;归母净利润由0.39亿元增长至5.37亿元,复合增长率0.73%,20年同比增长73.75%,2021Q1实现归母净利润同比增长175.27%至0.73亿元;扣非归母净利润分别为-0.05亿元、-2.61亿元、-2.08亿元、0.76亿元、0.70亿元、1.97亿元,20年同比增长180.81%,2021Q1实现扣非归母净利润同比增长348.98%至0.32亿元;经营活动现金流分别为-0.44亿元、-2.01亿元、0.32亿元、-0.20亿元、-9.41亿元、13.85亿元,20年同比增长247.12%,2021Q1实现经营活动现金流同比下降8.40%至6.61亿元。
分产品来看,2020年电子工艺装备实现营收同比增长52.58%至48.69亿元,占比80.40%,毛利率减少5.79pp至29.44%;电子元器件实现营收同比增长37.46%至11.65亿元,占比19.24%,毛利率增加6.26pp至66.15%;其他实现营收同比增长12.29%至2192.83万元,占比0.36%。
2020年前五大客户实现营收26.44亿元,占比43.66%,其中第一大客户实现营收11.77亿元,占比19.43%。
三、核心指标
2015-2020年,毛利率由40.62%下降至17年低点36.59%,随后逐年提高至19年40.53%,20年下降至36.69%;期间费用率16年上涨至高点64.11%,随后逐年下降至19.19%,其中销售费用率16年上涨至高点6.70%,随后逐年下降至18年低点5.08%,而后上涨至5.84%,管理费用率16年上涨至高点55.72%,随后逐年下降至19年低点13.75%,20年上涨至14.06%,财务费用率由1.96%下降至17年低点1.20%,随后逐年上涨至19年高点2.44%,20年下降至-0.71%;利润率由8.79%下降至17年低点7.53%,随后逐年提高至14.06%,加权ROE由2.09%提高至8.51%。
四、杜邦分析
净资产收益率=利润率*资产周转率*权益乘数
由图和数据可知,15-17年净资产收益率的提高是由于资产周转率和权益乘数的提高,18年净资产收益率的提高是由于利润率、资产周转率和权益乘数共振提高所致,19年 净资产收益率的下降是由于权益乘数的下降,20年净资产收益率的提高是由于利润率和资产周转率的提高。
五、研发支出
20年公司研发投入同比增长41.39%至16.08亿元,占比26.56%,资本化10.52亿元,资本化率65.38%;截止2020年末公司研发人员1415人,占比23.67%。
六、估值指标
PE-TTM 150.18,位于近3年50分位值附近。
根据机构一致性预测,北方华创2023年业绩增速在33.45%左右,EPS为2.84元,18-23年5年复合增长率43.33%。目前股价176.46元,对应2023年估值是PE 61.97倍左右,PEG 1.85左右。
看点:
公司作为国内半导体设备龙头企业,深度布局半导体装备、真空装备、新能源锂电装备和精密元器件,产品体系具有较强竞争力,同时在技术研发、客户卡位等方面优势明显,叠加晶圆厂扩产潮再度开启,国产替代进程提速可期,公司核心竞争优势凸显,有望引领半导体设备国产替代大潮崛起。
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