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【军工石康】科创板巡礼:华峰测控

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来源:兴证研究

(原文发布于2020年02月26日)

1、公司基本情况

1.1、公司简介

北京华峰测控技术股份有限公司(简称:华峰测控)是国内最大的半导体测试系统供应商之一,也是我国少数进入国际封测设备供应体系的领先企业。公司通过“直销为主,经销为辅”的渠道模式,为封装测试企业、晶圆制造企业、集成电路设计企业提供半导体测试设备、系统及技术服务。

公司已有近30年发展历史,2020年初在上交所科创板上市。公司的历史可追溯至1993年2月,其前身“北京市华峰测控技术公司”是由原航空航天工业部第一研究院下属北京光华无线电厂(国营二〇〇厂)所设立的全民所有制企业。1999年9月北京华峰测控技术公司改制变更为有限责任公司“北京华峰测控技术有限公司”,2017年12月有限责任公司整体变更为股份有限公司。2020年1月,证监会同意公司首次公开发行股票的注册申请,公司发行的股票在上海证券交易所科创板上市(代码:688200),2020年2月18日起上市交易。

公司控股股东是天津芯华投资控股有限公司,公司是实际控制人是孙铣、蔡琳、孙镪等8人。截至公司上市公告书签署日,天津芯华投资控股有限公司持有华峰测控1822.96万股股份,占发行前总股本的39.73%,占发行后总股本的29.79%,为公司控股股东。首次公开发行前,孙铣、蔡琳、孙镪、付卫东、徐捷爽、王晓强、周鹏、王皓直接及间接控制公司共计46.12%的股份(高于第二大股东中国时代远望科技有限公司所持比例),上述8人均持续参与公司的经营管理,并已签署一致行动人协议,为公司的实际控制人。其中,蔡琳为公司董事、总经理,孙镪为公司董事、副总经理、董事会秘书。

公司拥有3家全资子公司和1家参股公司。3家全资子公司中,盛态思专注负责为公司提供软件产品,天津华峰专注于测试系统的组装生产,爱格测试是公司的境外销售平台。此外,山东阅芯是华峰测控为加强在IGBT模块测试领域的对外合作所投资的参股公司(持股比例:2.26%)。

1.2、公司主营业务

公司主营业务为半导体自动化测试系统及测试系统配件的研发、生产和销售。半导体自动化测试系统的主要功能是测试集成电路在不同工作条件下功能的有效性(公司产品主要用于模拟及混合信号类集成电路测试),广泛应用于半导体产业链的设计验证、晶圆检测、成品测试。

公司的半导体自动化测试系统主力产品是:STS 8200、STS 8250、STS 8300三个系列。STS 8200系列测试系统一般用于模拟集成电路、混合信号集成电路、电源管理类集成电路、IPM功率模块分立器件的测试领域,该系列包括STS 8200、STS 8202、STS 8203等多个子系列产品。其中,STS 8200主要用于线性类、电源管理类、音频类、模拟开关类、LED驱动类等器件的模拟及混合信号测试;STS 8202主要用于MOSFET晶圆测试;STS 8203主要用于中大功率分立器件测试。STS 8250系列、STS 8300系列是公司开发的新一代半导体自动化测试系统,主要用于模拟及混合信号集成电路测试。

1.3、公司经营情况

2016-2018年公司营收加速增长,2018年实现营收2.19亿元,同比增长47.18%。公司营收几乎全部来自主营业务,2016-2018年主营业务的营收占比均在99%以上。受益于公司产品具有较高技术门槛和较强竞争力,2016-2019年H1年公司毛利率始终维持在80%左右,2018年、2019年H1公司毛利率分别为82.15%、81.58%。公司盈利能力伴随收入水平一同提升,2018年公司实现归母净利润0.91亿元,同比增长71.80%。

公司各业务板块中,测试系统业务是公司最重要的收入、利润来源。2018年公司测试系统业务收入1.98亿元,同比增长60.22%,营收占比为90.54%;2019年H1测试系统业务收入0.96亿元,营收占比为93.86%。由于测试系统业务的毛利率与配件业务十分接近,测试系统业务也是公司的主要利润来源。2018年、2019年H1测试系统业务的毛利率分别为82.52%、82.03%,同期毛利占比分别为90.95%、94.38%。

近三年公司费用率整体呈下降趋势,2019年H1公司费用率为37.92%,相比2016年下降1.99个百分点。为保持在半导体测试系统领域的技术领先地位,公司维持较高研发投入,2018年、2019年H1公司研发费用分别为2439.28万元、1387.64万元,占同期营收的11.15%、13.57%。随着业务规模的扩增、经营管理水平的提高,公司净资产收益率呈明显上升趋势,2018年公司摊薄净资产收益率、加权净资产收益率分别为38.50%、42.06%,相比2017年分别提升8.70、7.73个百分点。

1.4、首次公开发行股票资金募集投资项目

公司拟将首次公开发行股票所募集资金的资金用于:集成电路先进测试设备产业化基地建设项目、科研创新项目、用于补充流动资金。

(一)、集成电路先进测试设备产业化基地建设项目

集成电路先进测试设备产业化基地建设项目,包括3个子项目:生产基地建设项目、研发中心建设项目、营销服务网络建设项目。

1、生产基地建设项目

通过生产场地的建设和先进生产设备的引入,公司将在生产基地建设后的第4年(建设期2年)最终形成年产800台模拟及混合信号类集成电路自动化测试系统、年产200台SoC类集成电路自动化测试系统的生产能力。

2、研发中心建设项目

研发中心建设主要包括SoC测试技术实验室、动态及交流测试技术实验室、大功率技术实验室、ATE软件中心四个实验室,针对高性能电压电流源表(V/I源)、高性能数字通道、同步技术、高压大功率测试技术、动态参数测试技术、ATE配套软件六个研发方向进行深入研发,公司拟凭借本项目进入SoC类集成电路测试系统和大功率器件测试系统领域。

3、营销服务网络建设项目

项目计划新建天津营销总部,扩建北京、上海、苏州、西安、成都等5地营销服务办事处,并在杭州、厦门、深圳、合肥、南京、重庆、中国台湾新竹、美国硅谷、日本、意大利、欧洲、韩国等地新建营销网络服务网点。同时,对人员进行招聘和培训工作,建立更加完整的营销服务网络。

(二)、科研创新项目

公司将通过投资科研创新项目,进一步增强公司技术储备,持续推出新产品以完善业务体系、巩固行业地位。

2、半导体测试设备市场

2.1、集成电路测试原理及设备简介

半导体测试机是半导体测试设备中的一种。半导体(专用)设备是专门用于集成电路生产的工艺装备,半导体测试设备是用于测试集成电路性能的一类半导体设备。常用的芯片(中后道)测试设备有:测试机、分选机、探针台等。

集成电路制造中涉及的测试环节有:设计验证、过程控制测试、晶圆检测(CP测试)、成品测试(FT测试)。电子系统故障检测的“十倍法则”很好诠释了测试设备的重要意义:如果故障在芯片测试阶段没被发现,那么在电路板(PCB)级别时发生故障的成本将是芯片级别的十倍。集成电路工序繁多,需在工艺链中对芯片性能进行反复验证,从而实现及时止损、提升效率的目的。按照制造工艺流程,可将集成电路产业链划分为:集成电路设计、晶圆制造、封装测试三大环节,其中涉及的测试步骤有:设计验证、过程控制测试、晶圆检测(CP测试)、成品测试(FT测试)。

设计验证的测试对象是晶圆样品和芯片样品,需用到全套测试设备。设计验证目标是验证集成电路设计的合理性、制造生产的可行性,通过设计验证的产品型号才有机会进行批量生产。晶圆样品、芯片样品生产配套有完整的制造工艺流程,因此需用到全套的测试设备(过程控制测试设备、晶圆检测设备、成品测试设备)。

过程控制测试是对晶圆制造的工序步骤进行逐一监控,所需设备种类繁杂。对于晶圆制造的不同工序步骤,由于关注的特征参数不同,所需的检测设备也各异。

晶圆检测环节是在封装前对晶圆上的裸芯片进行功能和电参数测试,需要使用测试机、探针台。探针台负责将晶圆逐片传送至指定位置,芯片的Pad点通过探针、专用连接线与测试机进行连接。测试机对(裸)芯片施加输入信号并采集输出信号,以此判断芯片功能和性能是否达到设计规范要求,并将测试结果反馈给探针台,探针台据此对无效芯片进行打点标记,形成晶圆的Map图。根据Map图可将封装前的无效芯片淘汰,从而节约封装费用。

成品测试环节是在封装完成后对成品芯片进行进行功能和电参数测试,需要使用测试机、分选机。由于芯片封装过程中仍有被损坏的风险,所以在芯片出厂前仍需进行成品测试。分选机负责将芯片逐个传送至测试工位,芯片的引脚通过测试工位上的基座、专用连接线与测试机进行连接。测试机对芯片施加输入信号并采集输出信号,据此判断芯片功能和性能是否达到设计规范要求,并将测试结果反馈给分选机。分选机根据测试结果对被测芯片进行标记、分选、收料或编带,从而保证芯片的出产质量。

2.2、半导体设备市场、测试设备市场、测试机市场容量概况

我国半导体设备市场规模增速高于全球平均水平。根据SEMI数据,2018年全球半导体设备市场规模为645.3亿美元,同比增长13.97%,2010-2018年复合增速为6.18%;我国半导体设备市场增速显著高于全球平均水平,2018年我国大陆半导体设备市场规模131.1亿美元,同比增长59.30%,2010-2018年复合增速为17.21%,根据SEMI预测2019年我国大陆半导体设备市场规模为129.1亿美元,占全球市场份额的22.40%。据SEMI统计,2017-2020年全球62条新增半导体产线中有26条位于中国大陆,占比超过4成,集成电路产能扩增将有效拉动国内半导体设备市场增长。

2018年全球半导体测试设备市场规模为56.3亿美元,占全球半导体设备市场的8.7%。根据SEMI数据,2018年全球半导体设备市场中,晶圆处理设备占比最大,市场规模为522亿美元(占比80.93%);检测设备次之,市场规模为56亿美元(占比8.68%);封装设备再次,市场规模为40亿美元(占比6.20%)。2018年全球测试设备市场规模同比增长25.11%,明显高于同期半导体设备平均增速(13.97%)。

2018年我国大陆半导体测试设备市场规模为57亿元,测试机市场规模为36亿元。根据SEMI数据,2018年我国大陆半导体测试设备市场规模为57亿元,同比增长23.38%,近三年复合增速42.17%。用于晶圆检测、成品测试的半导体测试设备包括:测试机、分选机、测试台,其中测试机所占市场份额最大。根据SEMI数据,2018年我国测试设备市场中,测试机市场占比为63.1%,由此可推算我国测试机市场规模约36亿元。

2.3、国际、国内测试机市场竞争格局国际半导体测试设备市场集中度高,爱德万、泰瑞达、科休合计占据7成市场。2018年日本爱德万(Advantest)、美国泰瑞达(Teradyne)、美国科休(Cohu)半导体测试设备相关营业收入分别为19.14亿美元、14.92亿美元、4.52亿美元。(按SEMI市场规模数据)可粗略估算三者在全球半导体测试设备市场的占用率分别为34%、27%、8%,市场集中度CR3为69%。

国内测试机市场8成以上市场被泰瑞达、爱德万占据,华峰测控、长川科技合计市场份额不足10%。根据赛迪顾问数据,2018年中国集成电路测试机市场规模约36亿元(与SEMI市场数据一致),2018年泰瑞达、爱德万在中国取得销售收入分别为16.8亿元、12.7亿元,测试机市场份额分别为46.7%、35.3%;华峰测控测试机相关销售收入为2.2亿元,测试机市场份额为6.1%;长川科技测试机相关销售收入为0.86亿元,测试机市场份额为2.4%。

2.4、测试机市场主要参与者概况

泰瑞达

泰瑞达(Teradyne)成立于1960年,总部位于美国马萨诸塞州,员工人数超过4900人,是全球最大的半导体测试设备公司之一。泰瑞达主要业务板块有:半导体测试系统、国防与航空存储测试系统、无线测试系统、协作机器人业务。自上世纪80年代起,泰瑞达通过先后收购Zehnetel、Magatest等,成为SoC类测试设备、数字模拟信号类测试设备、电路板测试设备的市场领导者。2008年泰瑞达通过收购Nextest(闪存测试)和ETS(模拟测试),半导体测试系统涵盖逻辑、射频、模拟、电源管理、混合信号、存储设备等多个方向。

2014-2018年泰瑞达营收增长稳健,年复合增速9.35%。2018年泰瑞达实现净利润31.01亿元,同比增长75.32%。半导体测试业务是泰瑞达目前的主要收入来源,2018年泰瑞达半导体测试业务占比为71%。近年来,泰瑞达毛利率稳重有升,净利率出现明显上扬;2018年泰瑞达毛利率为58.09%,净利率为21.51%。

爱德万

爱德万(Advantest)创立于1946年,总部位于日本东京,员工人数超过4500人,在SoC测试设备领域的市场份额仅次于泰瑞达,位居全球第二。20世纪70年代初,爱德万应日本机械振兴协会的要求,研发日本第一台10MHz IC测试系统,从此进入半导体测试设备领域;1976年,爱德万推出全球首台DRAM测试机T310/31,并在存储器测试机领域长期占据优势地位;2011年,爱德万成功收购Verigy进军SoC测试领域。目前,爱德万业务涵盖SoC测试系统、存储器测试系统、分选机等。

2014-2018年爱德万营收稳定增长,年复合增速为19.70%。2018年公司净利润大幅增长,实现净利润34.69亿元,同比增长214.83%。爱德万各业务板块中半导体及元器件测试系统收入占比最大,2018年营收占比接近3/4。爱德万毛利率整体表现稳健,2018年净利率提升明显;2018年爱德万毛利率为54.54%,净利率为20.18%

科休

科休(Cohu)成立于1947年,总部位于美国特拉华州,员工人数超过3500人,是全球测试分选机、半导体测试系统领先企业。2018年科休通过收购半导体测试设备厂商Xcerra进入半导体测试系统领域,并通过先后收购Rasco、Delta Design、Ismeca实现多品牌运营。目前,科休的业务板块包括:半导体分选机、裸板PCB测试系统及接口产品等;尤其在分选机领域产品线丰富,产品涵盖:平移式分选机(pick-and-place)、重力式分选机(gravity-feed)、塔盘式分选机(turret)、test-in-strip分选机。

2014-2018年科休收入端表现稳定,利润端呈现一定波动;2018年科休实现营收31.01亿元,同比增长28.09%,净利润亏损2.21亿元。公司各业务板块收入占比稳定,其中半导体测试系统业务收入占比超过一半。

长川科技

杭州长川科技股份有限公司(简称:长川科技)成立于2008年4月,总部位于总部位于杭州市滨江区,2017年4月公司在深交所创业板挂牌上市。长川科技先后被认定为国家级高新技术企业、浙江省重点企业研究院和省级高新技术企业研发中心、省“隐形冠军”企业。2018年5月,长川科技公告计划收购新加坡集成电路封装测试设备制造公司STI,系长新投资持有的核心资产;截至2019 年7月底,长川科技已经取得长新投资100%股权。长川科技主营产品是测试机和分选机,其产品核心性能指标已属国际先进行列;STI主要为芯片、Wafer提供光学检测、分选、编带等集成电路检测装备,其2D/3D高精度光学检测技术(AOI)位居世界前列。

2014-2018年长川科技营收稳定增长,2018年公司实现营收2.16亿元,同比增长20.20%。2018年公司实现净利润0.36亿元,同比下降27.42%。测试机、分选机是公司的两类主营产品,二者营收占比大致相当,其中测试机的毛利率相比分选机更高。2018年长川科技测试机业务营收0.86亿元,同比增长11.24%,测试机业务毛利率为74.83%,同比下滑1.83个百分点。

3、技术领先粘固优质客户,募投扩产布局SoC版图

3.1、近30年探索铸就三大系列,STS 2000系列扛起主力大旗

公司自1993年成立至今,历经技术初创、技术积累、快速发展三个发展阶段,现已形成包括STS 8200系列、STS 8250系列、STS 8300系列的先进测试机产品线。

技术初创阶段(1993-2004年)公司历时数年开发了STS 2000平台和系列产品,此阶段的产品以单工位测试机为主,主要面向科研院所、高校需求。

技术积累阶段(2005-2010年)公司在此阶段研发了4工位测试系统STS 8107;2008年开发了满足集成电路测试需求的新一代STS8200平台,并推出STS 8200共地源测试系统;2009年推出国内最早量产的32工位全浮动MOSFET晶圆测试系统STS 8202,获得中国台湾、美国客户订单。

快速发展阶段(2011年至今)STS 8200系列装机量快速增长,截至目前该系列产品全球装机量已突破2300台。2014年公司推出CROSS技术平台,可在同一测试技术平台灵活实现模拟、混合、分立器件、MOSFET等多类别测试;2018年开发了以“ALL in ONE”为特色的新一代STS 8300平台,具备64工位以上并行测试能力,已获得中国大陆、中国台湾、美国的客户订单。

STS 8200系列是公司主力产品,贡献约九成营收,销量增长使其收入规模大幅扩增。2018年STS 8200系列产品贡献收入1.93亿元,占公司营收总额的88.11%,占公司测试系统收入的97.31%;2019年H1,STS 8200系列产品贡献收入0.94亿元,占公司营收总额的91.66%,占公司测试系统收入的97.67%。近四年,STS 8200系列产品单价稳定在45-50万(2018年价格上浮与配置提升有关),STS 8200系列产品相关收入高速增长的主要原因是其销量的快速提升,年销量由2016年的182台,快速提升至2018年的387台。

STS 8250系列、STS 8300系列单价更高,各系列产品毛利率接近。STS 8250系列、STS 8300系列是公司于2017年推出的新一代半导体自动化测试系统。新一代产品由于配置较高、功能更强,其单价也比STS 8200系列更高。2017年、2018年STS 8250/8300系列产品(平均)单价分别为177.70万元、81.93万元,比同期STS 8200系列高出303.22%、64.55%。2018年STS 8250/8300系列(平均)单价出现较大波动的原因是当期销售的2台测试机中,1台为客户产品升级,配置模块较少,拉低了均价。在毛利率方面,STS 8200系列产品与公司整体毛利率接近,各系列产品毛利率维持相对稳定。

3.2、扎实专研、技术为王,模拟测试机国内领跑者

公司核心技术源于自主研发,技术先进创造公司价值。公司长期专注于模拟及数模混合类集成电路自动化测试系统的研发,所掌握的核心技术均源于自主研发,近四年公司核心技术产品的营收占比保持在99%以上。公司拥有研发人员71人,占员工总数的34.13%;公司曾2次承担国家02重大科技专项课题并完成验收,1次获得国家创新基金支持,拥有54项发明或实用新型专利。目前,公司已掌握V/I电源、精密电压电流测量、宽禁带半导体测试、智能功率模块测试的四个方面关键技术,在11个技术方向上取得可用于量产的实质性技术突破,同时公司目前9个在研项目中,有8项预计在一年内实现量产转化。

公司STS系列产品在测试功能模块、测试精度、响应速度、应用程序定制化方面已达国际先进水平,在测试数据存储、采集和分析方面处于国内领先水平。半导体测试机的关键技术要素包括:测试功能模块,测试精度,响应速度,应用程序定制化,平台可延展性,测试数据存储、采集和分析。华峰测控的STS系列、泰瑞达的ETS系列、长川科技的CTA系列,在测试对象、测试范围、应用场景上相似,具有技术可比性。将STS系列(STS 8200、STS 8250/8300)与ETS系列(ETS 88、ETS 364)、CTA系列(CTA 8280、CTA 8280F、CTA 8290)进行多角度技术性能对比可知,STS系列产品在平台可延展性方面已处于国际领先水平,在测试功能模块、测试精度、响应速度、应用程序定制化方面处于国际一流水平,在测试数据存储、采集和分析方面出于国内领先地位。

3.3、三大封测厂商主力供应商,客源丰富遍布国内外

公司是国内三大半导体封测厂商主力供应商,在集成电路设计、晶圆制造、封装测试环节均拥有丰富客户资源。在雄厚技术实力积累的基础上,公司凭借定制化、专业高效的售后服务,已在主流半导体产业链中得到应用。在集成电路设计环节,公司产品已在矽力杰、圣邦微电子、芯源系统等知名设计企业中使用,也与超过300家以上集成电路设计企业保持有业务合作关系;在晶圆制造环节,公司产品已在华润微电子等大中型晶圆制造企业中得到应用;在封装测试环节,公司已成为国内前三大半导体封测厂商(长电科技、华天科技、通富微电)模拟测试领域的主力供应商。

客户留存度较高充分反映公司客户具有长期粘性,客源丰富不存在对单一或少数客户的依赖。2016-2018年公司客户留存率为51.82%,前五大客户留存率为100.00%,前十大客户留存率为95.00%(客户留存率:报告期内复购客户数量/报告期内全部客户数量),客户留存度较高充分反映公司客户具有长期粘性。公司长期与主流产业链深度绑定,与大客户保持紧密合作关系,但并不存在对单一客户产生较大依赖的情况。2016-2019年H1,来自前五大客户的销售收入占比分别为48.73%、49.41%、38.91%、38.54%,呈下降趋势。

半导体厂商认证严格,形成较高渠道壁垒。知名半导体厂商一般以严格的资质认证方式对设备供应商进行把关,在产品稳定性、可靠性、一致性方面均设有较高门槛,且认证周期较长。目前,华峰测控已获得包括(但不限于):长电科技、通富微电、华天科技、华润微电子、华为、意法半导体、芯源系统、微矽电子、日月光集团、三垦等厂商的供应商资质认证。

海外市场开辟顺利,明星产品STS 2000贡献八成境外收入。公司境外经营主体为香港子公司爱格测试,重点经营区域包括:中国台湾、中国香港、美国、意大利等。近年来,境外收入逐渐成为支撑公司高速成长的重要力量,2018年公司境外销售收入2804万元,同比增长77.47%,公司境外收入占比为12.89%,较2016年提升4.86个百分点。公司境外销售模式包括直销和经销两种,2018年两种销售模式约各占一半。STS 8200系列测试系统是公司境外销售的明星产品,2018年该系列产品的销售收入约占境外销售收入的80%。

3.4、横向切入SoC类测试领域,扩展双倍市场空间

凭借募投项目切入SoC类测试领域,扩展双倍市场空间。根据赛迪顾问数据,2018年中国集成电路测试机市场规模约36亿元中,模拟测试机市场规模为4.31亿元,占比12.0%;SoC测试机市场规模为8.45亿元,占比23.5%。公司在模拟及混合信号类测试机领域具备深厚技术积累,在国内市场享有较高市场地位。2018年公司境内模拟测试相关的收入为1.73亿元,可估算公司在我国大陆模拟测试机市场的占有率约为40%。为扩展主营业务发展空间,公司拟凭借首次公开发行股票的募投项目进入SoC类集成电路测试系统市场(市场容量约为模拟测试机领域的2倍),并强化其在大功率器件测试系统领域的影响力。

公司在SoC类、大功率器件类测试领域已有丰富技术积累。针对SoC类集成电路测试领域,公司在V/I源、数字通道、同步技术方面技术储备较为丰富,已能对电源管理(PMIC)类SoC进行量产测试。针对大功率器件测试领域,公司已有STS 8203等成熟产品推向市场,拟在此基础上进一步研发高压模块、大电流模块。

产业化基地建设项目扩增产能将于2021年起逐步释放。按照集成电路先进测试设备产业化基地建设项目规划,项目达产后公司将新增年产800台模拟及混合信号类集成电路自动化测试系统、200台SoC类集成电路自动化测试系统的生产能力。按照公司给出的测试系统预估单价和预估销量,可推算2021-2024年该募投项目将为公司带来3.36、6.50、9.43、10.12亿元新增收入贡献。

风险提示:主营业务产品相对集中;行业竞争加剧;半导体行业资本开支不及预期。

文中报告依据兴业证券经济与金融研究院已公开发布研究报告,具体报告内容及相关风险提示等详见完整版报告。

证券研究报告:《科创板巡礼:华峰测控200225》

对外发布时间:2020年2月26日

报告发布机构:兴业证券股份有限公司 (已获中国证监会许可的证券投资咨询业务资格)

本报告分析师 :

石康

shikang@xyzq.com.cn

S1220517040001

张亚滨

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