半導體測試產業之概述

結 論：

1. 測試產業受半導體產業整體不景氣影響，營收獲利持續下探，2Q尚無表現可期，短期內以觀望為宜，中長期需靜待上游晶圓代工產能利用率回升以及DRAM庫存消化後再行介入。
2. ITIS預估我國半導體測試產業三年內仍有15.9%的年複合成長率，加上IDM大廠委外製造與封裝測試為必然之趨勢，因此長期而言，半導體專業測試廠仍有不錯的成長空間。
3. 由於測試機台的高價化與專業化，合併競爭對手與結盟上游製造封裝大廠為提高產能利用率以度過不景氣的趨勢，若景氣持續低迷應有合併或策略聯盟的題材出現。
4. 因應DRAM價格波動劇烈，記憶體測試比重逐漸降低，邏輯、混訊以及RFIC測試比重持續提高，加上高腳數與高複雜度封裝型態產值比重將超過傳統DIP、SO、QFP封裝型態，因此測試廠商需擴大資本支出增加高階測試機台以掌握商機。

半導體測試流程介紹：

壹、測試流程

IC測試為IC製程中的最後一項步驟，也是檢查IC良窳與否的最後一道關卡，IC測試一般可區分為晶圓測試(Chip Probing)與IC成品測試(Final Test)兩部分，在測試前需先以肉眼與影像感測儀器對晶圓的外觀、包裝、表面清潔等進行檢驗，通過後才能進行晶圓測試步驟，所謂晶圓測試就是在晶圓切割與IC封裝前先以探針(Probe)接上各晶粒的訊號接點以測試晶粒的基本電性，並在不良晶粒處標記以節省封裝與成品測試成本。由於目前BGA封裝方式已成為主流，而BGA封裝單價較高且材料成本常佔封裝成本的50%以上，因此若能在封裝前篩選出不良品並對於可改善部分進行晶圓修補工作將可節省不少的封裝人工及材料成本浪費。

在晶粒切割並封裝完成後，便可進行IC製程中最後一個步驟IC成品測試了，測試前亦需先檢查外觀是否完整，線腳是否彎曲斷裂，之後由封裝成品分類機(handler)進行盤狀或管狀排列整批進入測試機台進行常溫測試，測試項目包括連續性測試、直流電測試、結構測試、基本邏輯運作、電子消耗、熱力發散、速率測試等，依據記憶體IC、邏輯IC或類比IC而有不同的測試程序，常溫測試通過後記憶體IC和較高單價的邏輯IC，如CPU等，還需透過預燒過程在125⁰C的預燒機中通電48小時以上，以加速IC 劣化，最後再進行高溫測試電性，通過無誤後，便可包裝出貨了。

一般而言晶圓測試由於技術層次較成品測試為高，因此享有較高的毛利，如表一，也因此成為各測試廠商所亟欲介入的領域。

資料來源：京元電子(2000/2Q)

事實上測試所需的時間與費用是隨著測試機台的種類、封裝的型態、IC的功用、客戶要求測試的精細程度以及景氣的好壞而有所差別的，至於計費的方式也屬於各測試廠間競爭的工具，可能是以時計費的，也可能是以測試數量計費，也可能把機器和人工分開計費，以去年為例，平均一台邏輯測試機每小時約收費2,350元，而記憶體測試機每小時約2,500元，然而由於各測試機台間功能與價格差異頗大，以去年Advantest T5585的報價為例，由於該機型可測試當時炙手可熱250MHz以下的DDR DRAM且一次可測試128顆成品IC，因此每小時報價高達17,000元，讓測試廠商獲利匪淺，但相對的韓國測試廠商卻誤判產業趨勢，以單價數億元的價格購買了好幾台可測試Rambus DRAM 的HP95000，而在RDRAM發展不如預期的情況下產能利用率遠低於預期，每年白白提列高額折舊費用。因此在判斷半導體測試產業營運狀況時除了要觀察產能利用率以外，還需注意測試產品種類與測試機型才能夠合理研判營收與獲利。

至於測試廠商的毛利率方面，一般而言在半導體景氣不錯的情況下都可享有35%甚至是40%左右的高毛利率，然而在景氣下滑時廠商不得不面臨產能利用率與平均售價間的取捨，在廠商不淪為惡性殺價競爭的情況下測試廠的損益平衡點約落在產能利用率50%~55%左右，以京元電子為例，由於2000年半導體景氣興旺，全年產能利用率約可維持在90%左右，而毛利率也高達35%，然而2001/1Q景氣下滑，即使平均售價降了約10%，產能利用率卻也僅能維持60~70%左右，而毛利率也下滑到24%。

半導體測試產業的特性在於高比重的固定成本，一台測試機台動輒上億元，常常是影響測試廠商獲利甚至是存續與否的關鍵，而每年的設備折舊費用通常佔了直接成本的50%以上，因此評估半導體測試產業便不得不對測試機台有個初步的瞭解。

測試機台依照測試產品的特性主要區分為記憶體、邏輯、混和訊號、LCD、CCD、POWER IC等，國內使用的主要為記憶體測試、邏輯測試以及少部分的混合訊號，且設備廠商幾乎全部來自國外(國內雖有廠商生產測試設備，如訊利電，但產量不大且以低階測試設備為主)，廠牌包括了Advantest、Agilent (為1999年由HP量測儀器部門獨立成立)、Ando、Teradyne、Credence、EPRO、Megatest、Schlumberger、Trillium等等。其中邏輯測試機台由於各廠台設計方式不同，故彼此功能差異性很大，因此市場佔有率較為平均，而記憶體測試機台不但外型相近，連設計內容也差異不大，通常只要調整測試程式後就可共通，不過每種機型仍有其最適合的測試產品，可達成最佳的使用效率，而就市佔率而言，一直以日本的Advantest為主流，在台約佔有60~70%的市場；至於混合訊號部分，以Teradyne及Agilent為主要廠商，分別佔有36%及24%的市場。近年來由於SOC的興起加上IC頻率及複雜度的提高，都使得設備廠商推陳出新，以高品質高附加價值的設備來搶佔市場，如表二便以國內整體市佔率最高的Advantest為例說明各種型號測試設備的功能。

資料來源：Advantest (愛得萬)提供

壹、半導體產業短期成長趨緩

自去年下半年起半導體產業便由於國內外大廠擴充過於快速，導致供過於求，從DRAM的價格下滑，到通訊IC庫存過高以至於IDM大廠裁員，台積電、聯電產能利用率跌至50%，使得半導體後段製程的封裝測試產業也蒙受整體景氣下滑的陰影，身為封裝產業龍頭的日月光、矽品產能利用率已降至50%，而身為半導體最後一塊淨土的測試產業也無法在這波景氣衰退下倖免於難，專業測試大廠京元電子2001年1Q毛利率及營業利益率跌落至24%與16%，遠低於財測預估的36%與30%，而2001年4月營收3.8億元更較3月衰退11%，景氣何時能落底似乎仍不明朗，樂觀的業者相信度過五窮六絕的2Q後應可回升，保守的業者也期待著4Q的反彈，目前半導體庫存情形應可視為判斷景氣復甦的觀察重點。

近年來由於半導體前端製程在台灣蓬勃發展，連帶的使得後段的封裝測試產業也因而受惠，致使台灣測試廠商數目從1997年的14家快速發展至2000年底的37家，如表三，產值也從106億元提升為328億元，而目前前五大測試廠依序為福雷電、南茂、聯測、京元以及矽品(因合併矽豐)，合計前五大廠佔總測試產業的產值由1998年的70.7%，先因小廠林立降為1999年的57.4%，又回升至2000年的62.1%，而前五大廠中除矽品外均為專業測試廠，由此可見專業分工已成為半導體產業必然趨勢。若以產品種類區分記憶體測試約和邏輯測試在產值上約呈現6:4的比例，且邏輯測試比重有持續上升的趨勢，主要測試業廠商如表四所述。近期面臨半導體景氣衰退的情況下，使得原本就已過渡膨脹的測試廠紛紛藉由殺價競爭來提高產能利用率以分攤高額的機台折舊成本(一般而言折舊費用約佔總成本的50%~60%)，估計2001Q1的平均售價已較上季下跌10~20%，而產能利用率也滑落至60%左右，使得測試廠僅以維持營運為目標，一方面試圖提高外銷比重降低風險，另一方面也延緩新購機器設備計畫，然而在這種不景氣的情況下也就是產業市場佔有率重分配的時候，相信在不久的將來應可期待測試廠的合併。

資料來源：工研院IT IS計畫(2001/3)

資料來源：1999半導體工業年鑑 ; 寶來證券整理

根據美國SIA預測資料顯示2000年~2003年全球半導體年複合成長率為20.2%，如表五，而隨著半導體產業產品週期的縮短，IDM大廠將專心於高附加價值的核心業務，而逐漸將測試工作委外進行，以分散營運風險及減少鉅額的資本投資，根據Dataquest預估全球專業測試廠佔全球半導體測試產業的產值比重將從2001年的15%提升至2010年的25%，產值從30.7億美元成長至213億美元，根據IT IS2001年最新預估資料也指出我國半導體測試產業至2003年仍有15.9%的年複合成長率，如表六，雖比去年預估28.24%的年複合成長率低，但仍屬樂觀，因此半導體測試產業擴大資本支出與爭取IDM委外訂單的策略就長期而言應屬正確，只是如何在保持公司體質健全的前提下度過這段不景氣的時期就考驗著企業主的經營能力了。

表五　全球半導體市場規模預測 單位：億美元

資料來源：SIA(2000/6)　

表六　我國IC測試業產值預測 單位：億新台幣

資料來源：工研院電子所IT IS計畫

IC測試產業基本上可視為半導體中的服務業，因此客戶來源與客戶關係便成為生存與否的關鍵，為鞏固客源許多廠商採取與和上游產業策略聯盟或交叉持股的方式，甚至有些測試廠商本身即為上游之子公司，如南茂為茂矽與矽品子公司，聯測為所羅門與愛德萬測試的子公司，以記憶體測試為主，福雷電為日月光子公司，而京元和聯電集團關係良好，甚至連資本額僅9.5億的泰林科技也唯恐在大者恆大的規模經濟劣勢下失去競爭力，而和矽品策略聯盟，專門負責記憶體測試部分。

由圖一可知近年來以往佔IC測試產業營收比重最大的記憶體測試(其中以DRAM測試為主)雖然仍為主流，然而已有重要性逐漸下滑的趨勢，主因在於記憶體價格波動劇烈使得後段製程廠商風險擴大，再加上記憶體測試競爭激烈，價格易跌難漲，其次是國內上游晶圓代工主要以邏輯部分為主，比重約佔七到八成，在IDM增加委外代工的趨勢下，邏輯測試的市場成長性將高於記憶體測試，因此廠商紛紛跨入邏輯測試領域以分攤風險，如聯測在專業記憶體測試線外增加了邏輯測試線;宏測在德?為台積電購併減少DRAM生產後也增加了邏輯測試業務，因而產生了記憶體IC比重降低的情形。

此外，由於預期資訊產業成長趨緩，因此下游NB、系統廠商紛紛跨入手機生產的領域，在技術逐漸成熟後，也吸引了國外的代工訂單，帶動了通訊產業的發展。而RFIC為無線通訊領域中所不可或缺的一環，連帶的使得RFIC測試為去年營收成長最快的測試領域，國內不僅出現了專業的RFIC測試廠如宇通全球科技，原本從事邏輯測試的廠商如華鴻、宏宇也加入了RFIC測試的行列，未來前景頗為樂觀。

圖一、測試產品型態營收比重

隨著IC多腳化以及結合邏輯、記憶體甚至是類比電路的SOC的發展，傳統的DIP、SOP、QFP的封裝方式以無法滿足晶片複雜的需要了，而根據ETP2000年預測指出高腳數的CSP、BGA、PGA在2001年起將超過封裝產業營收之50%以上，如表七，自然而然的測試產業也就必須往高階測試方向以發展培植未來競爭力。然而高階的測試機台往往所費不貲動輒上億元，如果沒有對於景氣與電子產業趨勢做出正確的判斷將導致大額資本支出的浪費甚至影響公司的存續。

目前半導體測試產業處於低可見度的氣氛下，對未來前景並不明朗，其中2001年1Q營收華泰、菱生、立衛仍處於本業虧損的狀態，而龍頭大廠日月光、矽品獲利也衰退許多，EPS分別為0.12及0.24，且一般相信2Q情況將會更差，至於專業測試廠中的京元在5/9掛牌上市後股價亦不斷下探，泰林也無法維持1Q時的高產能利用率，因此建議投資人暫時觀望，待上游產業產能利用率回升後再行介入高毛利個股如泰林、京元等。

表七 封裝型態營收分佈 單位：百萬美元

資料來源：ETP(2000/6)