一、产业基本概念
半导体AOI（Automated Optical Inspection，自动光学检测）设备是一种基于光学成像和图像处理算法的自动化检测系统，用于识别半导体制造全流程中的缺陷（如划痕、颗粒污染、图案缺失等），覆盖硅片制造、光刻、蚀刻、封装等环节。
二、设备分类与产业链情况
目前根据半导体工序，AOI设备涉及的工艺一般分为四道光检，第一道光检是晶圆检测，第二道光检是颗粒外观缺陷检测，第三道光检贴片/引线键合检测，第四道光检是塑封外观检测，第4道光检主要是对芯片外观进行检查。主要检测分类如下：
1.晶圆检测：用于晶圆级封装（WLP）的缺陷检测，包括表面颗粒、划痕等。
2.颗粒外观检测：检测封装过程中的颗粒污染或异物。
3.贴片/引线键合检测：检查芯片贴装精度及引线焊接质量。
4.塑封外观检测：封装后外观完整性检测，如裂纹、气泡等。
第三道光学检测AOI设备（三光机）是半导体封装行业中的关键检测设备，主要用于第三次光学检验。通过光学镜头对芯片封装后的外观缺陷进行检测，例如框架变形、空粘、粘歪等异常。主要用于封装后段工艺，确保产品无缺陷流入下游环节。本文主要针对三光机市场进行分析。
三、半导体设备行业发展现状及预测
（一）全球半导体设备产业发展状况
集成电路设备作为贯穿半导体全产业链的技术先导者，是半导体产业发展的基础和关键支撑。近年来集成电路设备行业表现出较高的增长态势，但现阶段受下游晶圆厂以及存储器厂商产能利用率下滑，同时叠加高库存水平影响，产业的周期性调整趋势逐步传导至上游半导体设备行业。据SEMI统计，原始设备制造商的半导体制造设备全球总销售额预计将在2023年达到1000亿美元，比2022年创下的1074亿美元的行业记录收缩6.1%。预计半导体制造设备将在2024年恢复增长，在前端和后端市场的推动下，2025年的销售额预计将达到1240亿美元的新高。
（二）全球半导体前道设备产业发展情况
按细分市场划分来看，包括晶圆加工、晶圆厂设施和掩模/掩模版设备在内的前道设备领域预计将在2023年下滑3.7%，达到906亿美元。同时，由于存储芯片产能增加有限和成熟产能扩张暂停，晶圆厂设备领域的销售额预计在2024年将比2023年增长3%。随着新的晶圆厂项目、产能扩张和技术迁移将投资提高到近1100亿美元，预计2025年将进一步增长18%。
（三）中国半导体设备产业发展情况
1.中国半导体设备产业市场规模
半导体前道设备投资量平均每年占半导体设备总额的80%左右，我国半导体设备行业在下游快速发展的推动下，保持快速增长。据数据，2022年中国半导体设备市场规模为282.7亿美元，同比下降4.6%。我国半导体设备行业市场规模在2017-2022年的年复合增长率为28%，增速明显高于全球。据预计，2023年和2024年中国半导体设备市场规模将分别为390.8亿美元和449.20亿美元，同比分别增加38.29%和14.94%。
2.中国半导体前道设备市场情况
从现阶段国内半导体设备厂商产品覆盖情况来看，国产设备厂商正积极布局半导体前道设备市场。中国大陆半导体前道设备销售额2022年受晶圆代工产业影响，销售额同比下降6%，从2017年的450.4亿元增长到2022年的1540.4亿元，GAGR为27.8%。
（三）中国半导体封装设备产业市场规模
受全球经济增速下行和整体宏观经济周期等因素影响，消费电子等终端市场景气度及需求有所下滑，叠加芯片厂商库存较高及封测市场产能分化严重，2023年中国封装设备市场下滑21.6%，市场规模达140.1亿元。随着龙头封测公司2023年扩产规划指引将带动中国封装设备整体市场向好，预计2024至2025年中国封装设备市场有望迎来高速增长，预计2025年市场规模将达226.6亿元。
四、中国半导体第三道光检AOI设备市场现状与预测
根据Yole数据，2022年我国AOI检测设备市场规模约为211亿元，2025年市场规模将达到320亿元，2022年-2025年CAGR达到15%。2019年全球AOI检测设备应用最多的是PCB行业，占到总体市场的69.1%，半导体占20%左右。因此按此推算，2024年国内半导体AOI设备市场规模为55.8亿元，2025年预计将达到64.2亿元。
封装检测设备占比：根据SEMI统计，后道封装设备约占整体设备的15%，因此本文中国半导体AOI市场（2024年55.81亿元）中，后道封装检测工序的三光机和四光机合计占比约为15%左右，规模约8.37亿元。
三光机与四光机拆分：根据封装环节设备需求，三光机（主要用于固晶和引线键合后检测）占封装检测市场的50%左右，对应市场规模约为约4.19亿元。
如上推理，通过整理2022-2024年中国半导体AOI设备和目前各环节设备市占率情况，可以推算2022-2025年中国后道检测中三光机市场规模如下：
五、中国半导体第三道光检AOI设备行业情况
中国半导体AOI设备竞争格局呈现国际厂商、台湾厂商与本土厂商三足鼎立的态势。国产2D AOI设备已实现完全替代，但3D AOI设备国产化率仅10%-20%，高端市场仍依赖进口。
聚焦到三光机市场来看，目前国内主要的市场参与者包括矩子科技、长川科技、明锐理想、深圳格芯等企业。目前国内top 5 龙头企业基本占据80-90%的市场份额，主要企业如下：
（一）矩子科技
矩子科技（股票代码：300802）成立于2007年，是专注于机器视觉设备和智能控制组件研发的高新技术企业，产品涵盖3D AOI、3D SPI等检测设备及控制线缆组件，应用于消费电子、半导体、新能源等领域。2024年上半年营收3.16亿元，同比增长13.45%，毛利率30.13%。主要客户包括苹果、华为、小米的代工厂及比亚迪、京东方等，并进入NCR、Ultra Clean等国际供应链。在三光机设备领域，2024年公司市场份额预计在35%左右，半导体AOI设备已实现进口替代并供货头部封测厂商
（二）长川科技
长川科技（股票代码：300604）成立于2008年，总部位于杭州，是国内半导体测试设备龙头企业，专注于集成电路测试机、分选机、探针台及AOI光学检测设备的研发与生产，拥有超950项专利（发明专利超300项）并通过并购新加坡STI等企业实现全球化布局178。2024年公司营收达25.35亿元（前三季度，同比+109.72%），全年净利润预计4-5亿元（同比+785.75%-1007.18%）4916，主要客户包括长电科技、华天科技、通富微电、日月光等封测龙头以及中芯国际、长江存储等晶圆厂4815。市占率方面，其测试机国产替代率超50%（模拟测试机国内第一），分选机全球市占率约2%（全球第五），SOC测试机在高端市场加速突破。
（三）深圳格芯
深圳格芯集成电路装备有限公司（以下简称“格芯”），前身是深圳格兰达智能装备股份有限公司半导体装备研发事业部。格兰达自2006年起就开始投身于集成电路、自动化设备的研发和生产，积累了近20年丰富的行业研发制造经验。2020年，格芯正式成立，凭借前期深厚的技术积累与沉淀，迅速成长为一家在集成电路芯片检测领域极具实力与潜力的企业。
格芯专注于集成电路芯片检测装备的研发、生产与销售，矢志成为中国集成电路芯片检测设备的领先供应商，打破国外进口垄断。作为国家级高新技术企业、深圳市专精特新中小企业，格芯掌握着国际先进、国内领先的集成电路封装测试核心技术，填补了国内多项技术空白。
在技术创新的驱动下，格芯持续积累创新和研发优势，尤其在半导体后道 AOI 自动光学检测设备细分领域表现突出。其产品与解决方案广泛应用于 ASE、长电、嘉盛、华天、通富微等数十家全球知名企业，凭借卓越的产品质量和优质的服务，在行业内树立了良好的口碑。从三光机市场来看，深圳格芯2024年市场占有率约为20%。
（四）明锐理想
明锐理想（深圳明锐理想科技有限公司）成立于2010年，是国家级专精特新“小巨人”企业，专注于工业视觉检查设备（AOI/SPI/AXI）的研发与生产，产品覆盖PCBA板级组装、半导体封装及Mini LED检测领域，客户包括富士康、捷普、比亚迪、华为、苹果、特斯拉等头部企业。2022年其PCBA领域AOI设备国内市场占有率超16%，2024年营收年均增幅超50%（主要受益于汽车电子需求增长），研发投入占比超总人数三分之一并拥有近百项专利。截至2025年，公司服务全球超1000家EMS制造商，在30余个国家和地区设销售网点。
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