国内有没有好的元器件或芯片检测机构？

近年来，越来越多的集成电路设计、晶圆制造企业放弃测试环节的产能扩充，而将其测试需求委托给第三方集成电路测试企业，独立的第三方集成电路测试企业正逐步成为集成电路产业链中不可或缺的一部分：一方面，第三方测试企业可以减少测试设备的重复投资，通过规模效应降低测试费用，缩减产品生产成本；另一方面，专业化分工下的第三方测试企业能够更加快速地跟进集成电路测试技术的更新，及时为集成电路设计、晶圆制造及封装企业提供多样化的测试服务。

目前第三提供的检测服务通常包括可靠性分析（RA）、失效分析（FA）、晶圆材料分析（MA）、信号测试、芯片线路修改等，其中比较重要的包括可靠性分析、失效分析等。

根据不同的分类标准，失效形式有多种类型，如根据电测结果，失效模式有开路、短路或漏电、参数漂移、功能失效等；根据失效原因可以分为电力过应、静电放电导致的失效、制造工艺不良导致的失效等。

根据中国赛宝实验室的数据，在分立器件使用过程中的失效模式，开路、参数漂移、壳体破碎、短路、漏气的占比分别约为35%、28%、17%、15%、4%，集成电路使用过程中的失效模式，短路、开路、功能失效、参数漂移占比分别约为38%、27%、 19%、10%。失效分析主要为集成电路设计企业服务，而集成电路设计产业已成为引领中国半导体产业发展的重要环节。

根据2019年中国半导体产业产值分布来看，IC设计业占比将达40.6%、IC制造占比约28.7%、IC封测占比约30.7%。根据中国集成电路设计业2019年会上发布的数据，2015-2019年中国集成电路设计企业分别为736、1362、1380、1698、1780家，年均复合增速达到24.7%，未来随着国内半导体产业的不断崛起，预计国内半导体设计企业数量仍将保持较快速增长。2019年IC设计销售收入达到3084.9亿元，同比2018年的2576.9亿元增长19.7%，在全球集成电路设计市场的比重首次超过10%。

随着中国大陆半导体产业的迅猛发展，国内涌现出越来越多的上下游半导体企业，形成了一个强大的产业链，这些企业对实验室分析存在切实需求，但众多企业的需求量不足以投入百万或千万美元级的资金设立实验室和采购扫描电子显微镜等高端设备。另外，人员成本和技术门槛日益提高，在这种背景下第三方采购相关分析设备建立商业实验室应运而生。

国内的一些半导体第三方检测机构如下：

国家通用电子元器件质量监督检验中心

国家集成电路产品质量监督检验中心（筹）

工业和信息化部通用电子产品质量监督检验中心

国际电工委员会元器件质量评定体系（IECQ）的中国国家监督检查机构（NSI）独立实验室（国内唯一）

中国科技成果检测国家级检测机构

知名大公司指定的电子元器件质量评价与确认试验室

美国UL的TP/TDP数据交换体系成员

加拿大CSA认可的检测机构

德国TÜV，欧洲ITS，香港IECC、STC、SGS的合作伙伴

美国FCC、英国UKAS的列名试验室

除了以上这些第三方检测机构，封装测试企业往往也有对外的测试服务，主要是CP测试和FT测试，比如京元电子科技、日月光、Powertech Technology Inc、Amkor Technology Inc. 、Chipbond等都有相关服务。值得注意的是，仅涉及失效分析或可靠性试验的检测机构往往业务复杂，并非单纯的半导体或芯片第三方检测机构，其半导体业务仅为其一小部分业务，且多集中于元器件或LED领域，在IC领域涉足较少，这可能和集成电路检测与测试技术难度大有关。

随着第三方半导体检测机构的兴起，IC企业的研发门槛和成本将大幅度降低，整个集成电路市场将持续发展，第三方半导体检测机构将采购大量的相关仪器设备以应对日益增长的半导体检测需求。与此同时，芯片制造生产技术快速发展迭代，新的技术对检测仪器设备提出了多样化需求，第三方检测机构需要不断进行仪器设备的更新换代，这将进一步促成相关仪器市场爆发。

行业主要上市企业：目前国内第三代半导体行业的上市公司主要有华润微(688396)、三安光电(600703)、士兰微(600460)、闻泰科技(600745)、新洁能(605111)、露笑科技(002617)、斯达半导(603290)等。

本文核心数据：第三代半导体分类、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频产值、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频市场规模

行业概况

1、定义

以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AIN)为代表的宽禁带半导体材料，被称为第三代半导体材料，目前发展较为成熟的是碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。

与传统材料相比，第三代半导体材料更适合制造耐高温、耐高压、耐大电流的高频大功率器件，因此，其为基础制成的第三代半导体具备更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的导热频，以及更强的抗辐射能力等诸多优势，在高温、高频、强辐射等环境下被广泛应用。

第三代半导体主要包括碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)、金刚石、氧化锌(ZnO)，其中，碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)并称为第三代半导体材料的“双雄”，是第三代半导体材料的典型代表。

2、产业链剖析：产业链涉及多个环节

第三代半导体产业链分为上游原材料供应，中游第三代半导体制造和下游第三代半导体器件环节。上游原材料包括衬底和外延片中游包括第三代版奥体设计、晶圆制造和封装测试下游为第三代半导体器件应用，包括微波射频器件、电力电子器件和光电子器件等。中国第三代半导体行业产业链如下：

第三代产业链各个环节国内均有企业涉足。从事衬底片的国内厂商主要用露笑科技、三安光电、天科合达、山东天岳、维微科技、科恒晶体、镓铝光电等等从事外延片生产的厂商主要有瀚天天成、东莞天域、晶湛半导体、聚能晶源、英诺赛科等。苏州能讯、四川益丰电子、中科院苏州纳米所等从事第三代半导体器件的厂商较多，包括比亚迪半导体、闻泰科技、华润微、士兰微、斯达半导、扬杰科技、泰科天润等。

行业发展历程：兴起的时间较短

中国第三代半导体兴起的时间较短，2013年，科技部863计划首次阿静第三代半导体产业列为国战战略发展产业。

2016年，为第三代半导体发展元年，国务院国家新产业发展小组将第三半导体产业列为发展重点，国内企业扩大第三半导体研发项目投资，行业进入快速发展期。

2018年1月，中车时代电气建成国内第一条6 英寸碳化硅生产线2018年，泰科天润建成了国内第一条碳化硅器件生产线2019年9月，三安集成已建成了国内第一条6英寸氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)外延芯片产线并投入量产。在2020年7月，华润微宣布国内首条6英寸商用SiC晶圆生产线正式量产。

2020年9月，第三代半导体写入“十四五”规划，行业被推向风口。

行业发展现状

1、产值规模逆势增长

随着5G、新能源汽车等市场发展，第三代半导体的需求规模保持高速增长。同时，中美贸易战的影响给国产第三代半导体材料带来了发展良机。2020年在国内大半导体产业增长乏力的大背景下，我国第三代半导体产业实现逆势增长。

2020年我国第三代半导体产业电子电力和射频电子总产值超过100亿元，较2019年同比增长69.5%。

其中，SiC、GaN电子电力产值规模达44.7亿元，同比增长54%GaN微波射频产值达到60.8亿元，同比增长80.3%。

2、产能大幅增长但仍供应不足

根据CASA数据显示截至2020年底，我国SiC导电型衬底折算4英寸产能约40万片/年，SiC-on-SiC外延片折算6英寸产能约为22万片/年，SiC-onSiC器件/模块(4/6英寸兼容)产能约26万片/年。

GaN-on-Si外延片折算6英寸产能约为28万片/年，GaN-on-Si器件/模块折算 6 英寸产能约为22万片/年。

但随着新能源汽车、5G、PD快充等市场的发展，我国国产化第三代半导体产品无法满足庞大的市场需求，目前有超过八成产品依赖进口。可见第三代半导体产品国产化替代空间较大。

3、电力电子器件市场规模接近50亿元

2017-2020年，中国SiC、GaN电力电子器件应用市场快速增长，2020年，SiC、GaN电力电子器件应用市场规模为46.8亿元，同比增长90%。

2020年，我国半导体分立器件的市场规模约3002.6亿元，SiC、GaN电力电子器件的应用渗透率约为1.56%。

目前，GaN主要应用在射频及快充领域。SiC重点应用于新能源汽车和充电桩领域。我国作为全球最大的新能源汽车市场，第三代半导体器件在新能源汽车充电桩领域的渗透快于整车市场，占比达38%消费类电源(PFC)占22%光伏逆变器占了15%工业及商业电源、不间断电源UPS、快充电源、工业电机分别占6%、3%、3%、1%。

2020年，我国GaN微波射频器件市场规模约为66.1亿元，同比增长57.2%。其中国防军事与航天应用规模34.8亿元，成为GaN射频主要拉动因素。

国防军事与航天应用是我国GaN微波射频器件的主要应用领域，2020年市场规模占整个GaN射频器件市场的53%其次是无线基础设施，下游市场占比为36%。

行业竞争格局

1、区域竞争格局：江苏省第三代半导体代表性企业分布最多

当前，我国第三代半导体初步形成了京津冀鲁、长三角、珠三角、闽三角、中西部等五大重点发展区域。

从我国第三代半导体行业产业链企业区域分布来看，第三代半导体行业产业链企业在全国绝大多数省份均有分布。其中河南省第三代半导体企业数量分布最多，同时山东、江苏和甘肃等省份企业数量也相对集中。

从代表性企业分布情况来看，江苏省第三代半导体代表性企业分布最多，如苏州纳维、晶湛半导体、英诺赛科等。同时广东、山东代表性企业也有较多代表性企业分布。

2、企业竞争格局：主流企业加速扩张布局

经过初期的发展，第三代半导体迅速在新能源汽车、5G基站、PD快充等领域应用，市场规模增长迅速。同时，行业内的竞争也逐渐加剧。为了迎合市场需求，抢占市场地位，国内主流半导体企业均加强在第三代半导体产业的布局，扩充第三代半导体的产能。其中，代表性的主流企业有三安光电、中电科55所、泰科天润等。

行业发展前景及趋势预测

1、2025年行业规模有望超过500亿元

第三代半导体已经写入“十四五”规划。在国家政策的支持和下游需求增长的背景下，预计到2021-2025年，我国SiC、GaN电力电子器件应用市场将以45%的年复合增长率增长至2025年的近300亿元GaN微波射频器件市场规模将以25.4%的年均复合增长率增长至2025年的205亿元。2025年第三代半导体整体市场规模有望超过500亿元。

2、国产化进程将加速

未来，在市场竞争趋势方面，我国第三代半导体行业国产化率将会加深在细分产品发展趋势方面，SiC需求将会增长在技术发展趋势方面，大尺寸Si基GaN外延等问题将会有所进展。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国第三代半导体材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

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