半導(dǎo)體第三方檢測：賽道擁擠，競爭激烈

勝科納米是一家半導(dǎo)體檢測機(jī)構(gòu)，2023 年 5 月 18 日，公司 IPO 獲科創(chuàng)板受理，至今已歷時一年多。作為業(yè)內(nèi)知名的半導(dǎo)體第三方檢測企業(yè)，最近勝科納米在回復(fù)了深交所的問詢后，成功上會。

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

如今這一市場發(fā)展如何呢？

從自建實(shí)驗(yàn)室到委托第三方實(shí)驗(yàn)室

傳統(tǒng)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最早采用 IDM 的經(jīng)營模式，即將芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、芯片封測等在企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行一體化整合，業(yè)務(wù)幾乎覆蓋半導(dǎo)體的全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的快速更新?lián)Q代和下游應(yīng)用多元發(fā)展，半導(dǎo)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(tǒng) IDM 模式在分散投資風(fēng)險(xiǎn)、快速響應(yīng)市場需求變化、產(chǎn)品多樣性等方面面臨挑戰(zhàn)，以 Fabless+Foundry+OSAT 為代表的半導(dǎo)體專業(yè)分工模式應(yīng)運(yùn)而生，并推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向?qū)I(yè)化分工的方向逐步發(fā)展。在專業(yè)分工模式中，F(xiàn)abless 廠商將芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)獨(dú)立開來經(jīng)營，并由 Foundry 廠商進(jìn)行晶圓制造的代工服務(wù)，之后委托 OSAT 廠商進(jìn)行封裝和測試，最終將芯片產(chǎn)品交付給終端應(yīng)用廠商。專業(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(yīng)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(yùn)營模式之一。

隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)專業(yè)化分工趨勢的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體檢測這一產(chǎn)業(yè)鏈重要環(huán)節(jié)也逐步成為獨(dú)立產(chǎn)業(yè)。在專業(yè)化分工的發(fā)展浪潮下，憑借更強(qiáng)的專業(yè)性、更高的檢測效率、更中立客觀的測試結(jié)果，半導(dǎo)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(dú)立第三方服務(wù)模式誕生于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá)的中國臺灣地區(qū)。1987 年，京元電子成立，與傳統(tǒng)的封測一體廠商日月光等不同，京元電子主要承接芯片封測環(huán)節(jié)中的晶圓測試及成品測試，并最早開啟了行業(yè)內(nèi)的獨(dú)立第三方測試服務(wù)模式。隨著中國臺灣地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的不斷成熟，矽格、欣銓等獨(dú)立第三方測試廠商也紛紛占領(lǐng)半導(dǎo)體測試市場。在境內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的過程中，大陸地區(qū)也涌現(xiàn)了華嶺股份、偉測科技、利揚(yáng)芯片等一批主營晶圓測試、成品測試等后道檢測的半導(dǎo)體獨(dú)立第三方檢測廠商。

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(yàn)室檢測則貫穿半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈，檢測對象包括產(chǎn)業(yè)鏈任一環(huán)節(jié)、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(tǒng)模式下，半導(dǎo)體企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室檢測需求由企業(yè)自主建立的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室以及相關(guān)工程師解決。在整體半導(dǎo)體行業(yè)垂直化分工不斷加深的過程中，失效分析等需求逐漸由獨(dú)立的第三方實(shí)驗(yàn)室承接，半導(dǎo)體第三方檢測分析實(shí)驗(yàn)室的服務(wù)模式也應(yīng)運(yùn)而生。中國臺灣地區(qū)的半導(dǎo)體第三方實(shí)驗(yàn)室宜特、閎康受益于當(dāng)?shù)胤睒s的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，自 20 世紀(jì) 90 年代以來得到迅速發(fā)展。大陸地區(qū)的半導(dǎo)體第三方實(shí)驗(yàn)室檢測最初由國有機(jī)構(gòu)主導(dǎo)，工業(yè)和信息化部電子第五研究所（即「中國賽寶實(shí)驗(yàn)室」，也稱「電子五所」）較早在上世紀(jì)末進(jìn)入電子產(chǎn)品的失效分析領(lǐng)域。21 世紀(jì)初，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及檢測檢驗(yàn)行業(yè)的放開，中國臺灣、歐美等地的第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)入中國市場，包括勝科納米在內(nèi)的中國本土民營第三方檢測分析實(shí)驗(yàn)室也開始誕生并逐漸發(fā)展。

與此同時，國內(nèi)眾多實(shí)力強(qiáng)勁的綜合性檢測機(jī)構(gòu)在洞察到半導(dǎo)體第三方實(shí)驗(yàn)室檢測分析行業(yè)的廣闊市場空間后，也通過自主投資、外延并購等方式積極布局。伴隨國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)半導(dǎo)體第三方實(shí)驗(yàn)室檢測分析市場環(huán)境日益成熟，市場競爭也日趨激烈。

Labless 模式的優(yōu)勢

行業(yè)分化一直是半導(dǎo)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(dá)這樣的芯片設(shè)計(jì)巨頭。正是看到了這種專業(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(jié)從行業(yè)中剝離，由第三方實(shí)驗(yàn)室來完成，并成為全新的獨(dú)立行業(yè)賽道。Labless 概念近年來已逐步受到市場認(rèn)可。

Labless 是 Lab（實(shí)驗(yàn)室）與 Less（無，沒有）的組合，是「無自建實(shí)驗(yàn)室」的運(yùn)作模式，在現(xiàn)階段半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也涵蓋了「輕實(shí)驗(yàn)室」（Lab-Lite）模式，即未購置大量檢測分析實(shí)驗(yàn)設(shè)備而主要委托第三方進(jìn)行檢測，其特點(diǎn)為保留小規(guī)模自建實(shí)驗(yàn)室滿足緊急和部分保密程度較高的檢測需求，同時將大部分檢測分析需求委托至第三方完成，與廠內(nèi)自建實(shí)驗(yàn)室 In-House Lab（廠內(nèi)分析實(shí)驗(yàn)室）模式相對。Labless 模式是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在輔助研發(fā)領(lǐng)域里一個新的分化，可以協(xié)助半導(dǎo)體企業(yè)邁過長期以來在半導(dǎo)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(dǎo)體技術(shù)的更新迭代，聚焦核心競爭力的提升。

具體來看，Labless 模式與 Fabless 的模式本質(zhì)上均是廠內(nèi)需求的外包，兩者均是產(chǎn)業(yè)的行業(yè)專業(yè)化分工的產(chǎn)物，也是行業(yè)追求更高效率的必然結(jié)果。半導(dǎo)體第三方實(shí)驗(yàn)室檢測分析具有技術(shù)領(lǐng)先、立場客觀的特點(diǎn)，對于芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、芯片封裝等過程中存在的問題，需要結(jié)合物理、化學(xué)、結(jié)構(gòu)、材料等多學(xué)科知識，運(yùn)用包括物性分析、電性分析、表面分析、化學(xué)分析等在內(nèi)的多類型檢測技術(shù)，及時地給出中立、公正的反饋，提出專業(yè)高效的建議。與廠內(nèi)自建實(shí)驗(yàn)室的 In-House Lab 模式相比，Labless 模式具有經(jīng)濟(jì)性、專業(yè)性和中立性等優(yōu)勢。

經(jīng)濟(jì)性：高端檢測設(shè)備的高昂成本制約廠內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展，Labless 模式可有效降低客戶成本。失效分析等檢測分析對設(shè)備儀器的高精度與設(shè)備品類的多元化要求較高，與 IDM 模式下制造廠商面臨的高額產(chǎn)線投入成本問題較為類似，高端檢測設(shè)備的高昂投入成本也制約了廠內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展。

一方面，高端檢測設(shè)備的單臺設(shè)備價(jià)值量高，廠內(nèi)實(shí)驗(yàn)室通常無法擁有配置覆蓋全方位檢測需求的檢測分析設(shè)備的資金實(shí)力；另一方面，廠內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的檢測需求與自身的研發(fā)周期、調(diào)試周期息息相關(guān)，廠內(nèi)實(shí)驗(yàn)室可能面臨研發(fā)時或試生產(chǎn)時爆發(fā)式的檢測分析需求，亦可能面臨產(chǎn)能閑置的情況，無法達(dá)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(jī)構(gòu)可有效降低客戶成本。

專業(yè)性：半導(dǎo)體第三方實(shí)驗(yàn)室檢測分析具備更強(qiáng)的專業(yè)化、多元化的檢測分析技術(shù)與人才。半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室檢測分析需要運(yùn)用電子、結(jié)構(gòu)、材料、理化等多學(xué)科知識，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈總體面臨人才短缺的問題，而在短時間內(nèi)運(yùn)用復(fù)雜技術(shù)手段對樣品問題進(jìn)行檢測分析的綜合性技術(shù)人才亦屬于行業(yè)內(nèi)稀缺資源。

相較于第三方實(shí)驗(yàn)室專家團(tuán)隊(duì)所具備的豐富檢測案例經(jīng)驗(yàn)、綜合分析技術(shù)，廠內(nèi)檢測分析人才通常局限于自身半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，如封裝廠商的工程師聚焦于封裝環(huán)節(jié)，對于晶圓制造工藝的技術(shù)掌握程度有限，這可能導(dǎo)致其在分析失效樣品時無法有效判斷晶圓制造環(huán)節(jié)內(nèi)含的缺陷。第三方檢測分析實(shí)驗(yàn)室則擁有產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)人才，具備覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的分析能力，并通過長時間案件檢測的經(jīng)驗(yàn)積累，不斷精進(jìn)檢測分析技術(shù)，以專業(yè)的檢測分析能力與時效性贏得客戶的信賴。

中立性：獨(dú)立的半導(dǎo)體第三方檢測分析實(shí)驗(yàn)室提供客觀、公正的建議。由于半導(dǎo)體產(chǎn)品的缺陷可能來自產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)，除芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測試外，上游原材料、半導(dǎo)體設(shè)備以及終端廠商均有可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量問題

的出現(xiàn)，相較于廠內(nèi)自建實(shí)驗(yàn)室對于產(chǎn)品的檢測分析，中立的第三方實(shí)驗(yàn)室可提供更為客觀與公正的檢測分析服務(wù)，用準(zhǔn)確的分析結(jié)果幫助企業(yè)快速溯源失效根因，為客戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jù) QY Research 數(shù)據(jù)，包括失效分析等測試項(xiàng)目在內(nèi)的全球半導(dǎo)體第三方實(shí)驗(yàn)室檢測分析市場規(guī)模目前已突破 30 億美元，預(yù)計(jì)在 2028 年達(dá)到 75 億美元，在半導(dǎo)體行業(yè)整體技術(shù)快速迭代的發(fā)展過程中，半導(dǎo)體檢測分析的需求增速將超過半導(dǎo)體行業(yè)整體市場增速。

根據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)到 2024 年，我國半導(dǎo)體第三方實(shí)驗(yàn)室檢測分析市場規(guī)模將超過 100 億元，2027 年行業(yè)市場空間有望達(dá)到 180-200 億元，年復(fù)合增長率將超過 10%。

雖然市場增速很快，但整體市場規(guī)模相比于其他產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)卻顯得不那么大。比如，SEMI 預(yù)測，今年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場有望較去年增長 3%, 至 1095 億美元；2024 年全球 GPU 市場將增長至近 1000 億美元。

但在這樣一個擁擠的賽道卻充滿了廝殺。有數(shù)據(jù)顯示，中國大陸半導(dǎo)體獨(dú)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(dǎo)體檢測營收集中在 1-3 億元之內(nèi)，科研投入集中在 1 億元以內(nèi)。顯然和半導(dǎo)體其他產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)動輒百億營收的龍頭相比，賽道擁擠，競爭激烈。另一方面，第三方檢測實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模擴(kuò)張和技術(shù)創(chuàng)新極度依賴于硬件設(shè)施的采購，對于高端儀器設(shè)備的投入巨大，甚至動則一臺儀器近億元。這也為企業(yè)發(fā)展帶來了巨大的資金壓力，極大限制了企業(yè)發(fā)展。