半導體第三方檢測：賽道擁擠，競爭激烈

勝科納米是一家半導體檢測機構，2023 年 5 月 18 日，公司 IPO 獲科創(chuàng )板受理，至今已歷時(shí)一年多。作為業(yè)內知名的半導體第三方檢測企業(yè)，最近勝科納米在回復了深交所的問(wèn)詢(xún)后，成功上會(huì )。

招股說(shuō)明書(shū)顯示，勝科納米成立于 2012 年，為半導體全產(chǎn)業(yè)鏈客戶(hù)提供樣品失效分析、材料分析、可靠性分析等分析實(shí)驗，主要服務(wù)于客戶(hù)的研發(fā)環(huán)節，被喻為「芯片全科醫院」。

如今這一市場(chǎng)發(fā)展如何呢？

從自建實(shí)驗室到委托第三方實(shí)驗室

傳統的半導體產(chǎn)業(yè)最早采用 IDM 的經(jīng)營(yíng)模式，即將芯片設計、晶圓制造、芯片封測等在企業(yè)內部進(jìn)行一體化整合，業(yè)務(wù)幾乎覆蓋半導體的全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節。隨著(zhù)半導體技術(shù)的快速更新?lián)Q代和下游應用多元發(fā)展，半導體產(chǎn)業(yè)的投資成本攀升、新品研發(fā)的窗口期變短、產(chǎn)品的定制化比重提升，傳統 IDM 模式在分散投資風(fēng)險、快速響應市場(chǎng)需求變化、產(chǎn)品多樣性等方面面臨挑戰，以 Fabless+Foundry+OSAT 為代表的半導體專(zhuān)業(yè)分工模式應運而生，并推動(dòng)半導體產(chǎn)業(yè)向專(zhuān)業(yè)化分工的方向逐步發(fā)展。在專(zhuān)業(yè)分工模式中，Fabless 廠(chǎng)商將芯片設計環(huán)節獨立開(kāi)來(lái)經(jīng)營(yíng)，并由 Foundry 廠(chǎng)商進(jìn)行晶圓制造的代工服務(wù)，之后委托 OSAT 廠(chǎng)商進(jìn)行封裝和測試，最終將芯片產(chǎn)品交付給終端應用廠(chǎng)商。專(zhuān)業(yè)分工模式以其較高的研發(fā)效率和良好的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，更好地適應了集成電路產(chǎn)品的技術(shù)和產(chǎn)品趨勢，已成為行業(yè)主要運營(yíng)模式之一。

隨著(zhù)半導體產(chǎn)業(yè)專(zhuān)業(yè)化分工趨勢的不斷發(fā)展，半導體檢測這一產(chǎn)業(yè)鏈重要環(huán)節也逐步成為獨立產(chǎn)業(yè)。在專(zhuān)業(yè)化分工的發(fā)展浪潮下，憑借更強的專(zhuān)業(yè)性、更高的檢測效率、更中立客觀(guān)的測試結果，半導體第三方檢測分析行業(yè)得到快速發(fā)展。

晶圓測試、成品測試等后道檢測中的獨立第三方服務(wù)模式誕生于半導體產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達的中國臺灣地區。1987 年，京元電子成立，與傳統的封測一體廠(chǎng)商日月光等不同，京元電子主要承接芯片封測環(huán)節中的晶圓測試及成品測試，并最早開(kāi)啟了行業(yè)內的獨立第三方測試服務(wù)模式。隨著(zhù)中國臺灣地區半導體產(chǎn)業(yè)的不斷成熟，矽格、欣銓等獨立第三方測試廠(chǎng)商也紛紛占領(lǐng)半導體測試市場(chǎng)。在境內半導體產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的過(guò)程中，大陸地區也涌現了華嶺股份、偉測科技、利揚芯片等一批主營(yíng)晶圓測試、成品測試等后道檢測的半導體獨立第三方檢測廠(chǎng)商。

相較于晶圓測試、成品測試等后道檢測，失效分析、材料分析以及可靠性分析等實(shí)驗室檢測則貫穿半導體全產(chǎn)業(yè)鏈，檢測對象包括產(chǎn)業(yè)鏈任一環(huán)節、量產(chǎn)前或量產(chǎn)后的樣品，幫助企業(yè)加快研發(fā)進(jìn)度、改進(jìn)生產(chǎn)工藝。傳統模式下，半導體企業(yè)的實(shí)驗室檢測需求由企業(yè)自主建立的研發(fā)實(shí)驗室以及相關(guān)工程師解決。在整體半導體行業(yè)垂直化分工不斷加深的過(guò)程中，失效分析等需求逐漸由獨立的第三方實(shí)驗室承接，半導體第三方檢測分析實(shí)驗室的服務(wù)模式也應運而生。中國臺灣地區的半導體第三方實(shí)驗室宜特、閎康受益于當地繁榮的半導體產(chǎn)業(yè)，自 20 世紀 90 年代以來(lái)得到迅速發(fā)展。大陸地區的半導體第三方實(shí)驗室檢測最初由國有機構主導，工業(yè)和信息化部電子第五研究所（即「中國賽寶實(shí)驗室」，也稱(chēng)「電子五所」）較早在上世紀末進(jìn)入電子產(chǎn)品的失效分析領(lǐng)域。21 世紀初，隨著(zhù)半導體產(chǎn)業(yè)及檢測檢驗行業(yè)的放開(kāi)，中國臺灣、歐美等地的第三方檢測機構進(jìn)入中國市場(chǎng)，包括勝科納米在內的中國本土民營(yíng)第三方檢測分析實(shí)驗室也開(kāi)始誕生并逐漸發(fā)展。

與此同時(shí)，國內眾多實(shí)力強勁的綜合性檢測機構在洞察到半導體第三方實(shí)驗室檢測分析行業(yè)的廣闊市場(chǎng)空間后，也通過(guò)自主投資、外延并購等方式積極布局。伴隨國內半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內半導體第三方實(shí)驗室檢測分析市場(chǎng)環(huán)境日益成熟，市場(chǎng)競爭也日趨激烈。

Labless 模式的優(yōu)勢

行業(yè)分化一直是半導體產(chǎn)業(yè)的趨勢。Fabless 模式成就了臺積電、中芯國際這樣的晶圓代工巨頭，也成就了 AMD、英偉達這樣的芯片設計巨頭。正是看到了這種專(zhuān)業(yè)化分工的力量，業(yè)界提出了「Labless」的概念，將產(chǎn)業(yè)鏈中的「必要非核心」研發(fā)環(huán)節從行業(yè)中剝離，由第三方實(shí)驗室來(lái)完成，并成為全新的獨立行業(yè)賽道。Labless 概念近年來(lái)已逐步受到市場(chǎng)認可。

Labless 是 Lab（實(shí)驗室）與 Less（無(wú)，沒(méi)有）的組合，是「無(wú)自建實(shí)驗室」的運作模式，在現階段半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也涵蓋了「輕實(shí)驗室」（Lab-Lite）模式，即未購置大量檢測分析實(shí)驗設備而主要委托第三方進(jìn)行檢測，其特點(diǎn)為保留小規模自建實(shí)驗室滿(mǎn)足緊急和部分保密程度較高的檢測需求，同時(shí)將大部分檢測分析需求委托至第三方完成，與廠(chǎng)內自建實(shí)驗室 In-House Lab（廠(chǎng)內分析實(shí)驗室）模式相對。Labless 模式是半導體產(chǎn)業(yè)在輔助研發(fā)領(lǐng)域里一個(gè)新的分化，可以協(xié)助半導體企業(yè)邁過(guò)長(cháng)期以來(lái)在半導體分析服務(wù)的高額投入的硬件壁壘與檢測分析人才壁壘，加速半導體技術(shù)的更新迭代，聚焦核心競爭力的提升。

具體來(lái)看，Labless 模式與 Fabless 的模式本質(zhì)上均是廠(chǎng)內需求的外包，兩者均是產(chǎn)業(yè)的行業(yè)專(zhuān)業(yè)化分工的產(chǎn)物，也是行業(yè)追求更高效率的必然結果。半導體第三方實(shí)驗室檢測分析具有技術(shù)領(lǐng)先、立場(chǎng)客觀(guān)的特點(diǎn)，對于芯片設計、晶圓制造、芯片封裝等過(guò)程中存在的問(wèn)題，需要結合物理、化學(xué)、結構、材料等多學(xué)科知識，運用包括物性分析、電性分析、表面分析、化學(xué)分析等在內的多類(lèi)型檢測技術(shù)，及時(shí)地給出中立、公正的反饋，提出專(zhuān)業(yè)高效的建議。與廠(chǎng)內自建實(shí)驗室的 In-House Lab 模式相比，Labless 模式具有經(jīng)濟性、專(zhuān)業(yè)性和中立性等優(yōu)勢。

經(jīng)濟性：高端檢測設備的高昂成本制約廠(chǎng)內實(shí)驗室的發(fā)展，Labless 模式可有效降低客戶(hù)成本。失效分析等檢測分析對設備儀器的高精度與設備品類(lèi)的多元化要求較高，與 IDM 模式下制造廠(chǎng)商面臨的高額產(chǎn)線(xiàn)投入成本問(wèn)題較為類(lèi)似，高端檢測設備的高昂投入成本也制約了廠(chǎng)內實(shí)驗室的發(fā)展。

一方面，高端檢測設備的單臺設備價(jià)值量高，廠(chǎng)內實(shí)驗室通常無(wú)法擁有配置覆蓋全方位檢測需求的檢測分析設備的資金實(shí)力；另一方面，廠(chǎng)內實(shí)驗室的檢測需求與自身的研發(fā)周期、調試周期息息相關(guān)，廠(chǎng)內實(shí)驗室可能面臨研發(fā)時(shí)或試生產(chǎn)時(shí)爆發(fā)式的檢測分析需求，亦可能面臨產(chǎn)能閑置的情況，無(wú)法達到資源的有效利用。因此，采用 Labless 模式將檢測分析需求委托至第三方檢測機構可有效降低客戶(hù)成本。

專(zhuān)業(yè)性：半導體第三方實(shí)驗室檢測分析具備更強的專(zhuān)業(yè)化、多元化的檢測分析技術(shù)與人才。半導體實(shí)驗室檢測分析需要運用電子、結構、材料、理化等多學(xué)科知識，半導體產(chǎn)業(yè)鏈總體面臨人才短缺的問(wèn)題，而在短時(shí)間內運用復雜技術(shù)手段對樣品問(wèn)題進(jìn)行檢測分析的綜合性技術(shù)人才亦屬于行業(yè)內稀缺資源。

相較于第三方實(shí)驗室專(zhuān)家團隊所具備的豐富檢測案例經(jīng)驗、綜合分析技術(shù)，廠(chǎng)內檢測分析人才通常局限于自身半導體產(chǎn)業(yè)環(huán)節，如封裝廠(chǎng)商的工程師聚焦于封裝環(huán)節，對于晶圓制造工藝的技術(shù)掌握程度有限，這可能導致其在分析失效樣品時(shí)無(wú)法有效判斷晶圓制造環(huán)節內含的缺陷。第三方檢測分析實(shí)驗室則擁有產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節技術(shù)人才，具備覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的分析能力，并通過(guò)長(cháng)時(shí)間案件檢測的經(jīng)驗積累，不斷精進(jìn)檢測分析技術(shù)，以專(zhuān)業(yè)的檢測分析能力與時(shí)效性贏(yíng)得客戶(hù)的信賴(lài)。

中立性：獨立的半導體第三方檢測分析實(shí)驗室提供客觀(guān)、公正的建議。由于半導體產(chǎn)品的缺陷可能來(lái)自產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節，除芯片設計、晶圓制造、封裝測試外，上游原材料、半導體設備以及終端廠(chǎng)商均有可能導致產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題

的出現，相較于廠(chǎng)內自建實(shí)驗室對于產(chǎn)品的檢測分析，中立的第三方實(shí)驗室可提供更為客觀(guān)與公正的檢測分析服務(wù)，用準確的分析結果幫助企業(yè)快速溯源失效根因，為客戶(hù)的產(chǎn)品設計及制造工藝優(yōu)化提出解決建議。

第三方檢測賽道擁擠，競爭激烈

根據 QY Research 數據，包括失效分析等測試項目在內的全球半導體第三方實(shí)驗室檢測分析市場(chǎng)規模目前已突破 30 億美元，預計在 2028 年達到 75 億美元，在半導體行業(yè)整體技術(shù)快速迭代的發(fā)展過(guò)程中，半導體檢測分析的需求增速將超過(guò)半導體行業(yè)整體市場(chǎng)增速。

根據中國半導體協(xié)會(huì )數據，預計到 2024 年，我國半導體第三方實(shí)驗室檢測分析市場(chǎng)規模將超過(guò) 100 億元，2027 年行業(yè)市場(chǎng)空間有望達到 180-200 億元，年復合增長(cháng)率將超過(guò) 10%。

雖然市場(chǎng)增速很快，但整體市場(chǎng)規模相比于其他產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節卻顯得不那么大。比如，SEMI 預測，今年全球半導體設備市場(chǎng)有望較去年增長(cháng) 3%, 至 1095 億美元；2024 年全球 GPU 市場(chǎng)將增長(cháng)至近 1000 億美元。

但在這樣一個(gè)擁擠的賽道卻充滿(mǎn)了廝殺。有數據顯示，中國大陸半導體獨立第三方測試企業(yè)有近百家。而這其中，大部分企業(yè)半導體檢測營(yíng)收集中在 1-3 億元之內，科研投入集中在 1 億元以?xún)?。顯然和半導體其他產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節動(dòng)輒百億營(yíng)收的龍頭相比，賽道擁擠，競爭激烈。另一方面，第三方檢測實(shí)驗室的規模擴張和技術(shù)創(chuàng )新極度依賴(lài)于硬件設施的采購，對于高端儀器設備的投入巨大，甚至動(dòng)則一臺儀器近億元。這也為企業(yè)發(fā)展帶來(lái)了巨大的資金壓力，極大限制了企業(yè)發(fā)展。