全球半導(dǎo)體測試探針行業(yè)市場研究報告2024

全球半導(dǎo)體測試探針行業(yè)市場研究報告（2024-2028）Uresearch專注于行業(yè)市場數(shù)據(jù)研究，已深耕行業(yè)市場數(shù)據(jù)研究十余年，形成了經(jīng)驗豐富的研究團隊、獨特的研究方法體系和豐碩的研究成果積淀，搭建了專業(yè)完善的跨行業(yè)數(shù)據(jù)庫，覆蓋半導(dǎo)體、新能源、新一代信息技術(shù)、高端裝備、新材料、醫(yī)藥健康、醫(yī)療器械、先進制造、節(jié)能環(huán)保、建筑裝飾、文化2本報告為Uresearch的調(diào)研與研究成果，報告內(nèi)所有數(shù)據(jù)、觀點、結(jié)論的版權(quán)均為Uresearch所有。任何機構(gòu)和個人摘引本報告，必須注明出處為Uresearch，且不可斷章取義或增刪、曲解本報告內(nèi)容。本報告所涉及的數(shù)據(jù)來源于企業(yè)、KOL和市場公開數(shù)據(jù)，采用的統(tǒng)計方法、數(shù)據(jù)模型等有其局限性，以Uresearch認為可靠、準確、完整的信息為基礎(chǔ)，但不保證報告所含信息的精準性和完整性。Uresearch將不時補充、修訂或更新有關(guān)信息。本報告所含信息僅供參考，任何內(nèi)容均不作為商業(yè)建議。對依據(jù)或者使用本報告所造成的一切后果，Uresearch不承擔(dān)任何法律責(zé)任。44一、半導(dǎo)體測試探針行業(yè)基本概念與發(fā)展概況二、半導(dǎo)體測試探針在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的地位三、半導(dǎo)體測試探針行業(yè)競爭格局與市場規(guī)模目錄一、半導(dǎo)體測試探針行業(yè)基本概念與發(fā)展概況二、半導(dǎo)體測試探針在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的地位三、半導(dǎo)體測試探針行業(yè)競爭格局與市場規(guī)模半導(dǎo)體測試探針基本概念半導(dǎo)體測試探針主要應(yīng)用于半導(dǎo)體的芯片設(shè)計驗證、晶圓測試、成品測試環(huán)節(jié)，是連通芯片/晶圓與測試設(shè)備進行信號傳輸?shù)暮诵牧悴考瑢Π雽?dǎo)體產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要的作用。資料來源：Uresearch整理資料來源：先得利、Uresearch整理5半導(dǎo)體測試探針產(chǎn)品結(jié)構(gòu)探針一般由針頭、針尾、彈簧、外管四個基本部件經(jīng)精密儀器鉚壓預(yù)壓之后形成。由于半導(dǎo)體產(chǎn)品的體積較小，尤其是芯片產(chǎn)品的尺寸非常細微，探針的尺寸要求達到微米級別，是一種高端精密電子元器件，其制造技術(shù)含量高。在晶圓或芯片測試時，探針一般用于晶圓/芯片引腳或錫球與測試機之間的精密連接，實現(xiàn)信號傳輸以檢測產(chǎn)品的導(dǎo)通、電流、功能和老化情況等性能指不同用途的探針外觀有所不同，但探針內(nèi)部基本上都有精密的彈簧結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品表面一般鍍金，具有很強的防腐蝕性、電氣性能、穩(wěn)定性和耐久性。作為半導(dǎo)體測試設(shè)備中的關(guān)鍵部件，探針的結(jié)構(gòu)設(shè)計（如針頭形狀）、針頭材質(zhì)（如鎢、鈹銅）、彈力大小等均對探針的穩(wěn)定性、細微化、信號傳導(dǎo)精確度等有影響，進而影響探針的測試精度。資料來源：LEENO677半導(dǎo)體測試探針產(chǎn)品分類懸臂式探針為借由橫向懸臂提供探針針部在接觸待測半導(dǎo)體產(chǎn)品時適當?shù)目v向位移，以避垂直式探針可對應(yīng)高密度信號接點的待測半導(dǎo)體產(chǎn)品的細間距排列，并借由針體本身的彈性變形提供針尖在接觸待測半導(dǎo)體產(chǎn)品所需的縱向位資料來源：Uresearch整理資料來源：Uresearch整理88半導(dǎo)體測試探針產(chǎn)品分類按照探針材料劃分，常見的有鎢探針、鈹銅探針及鎢錸合金探針。其中，鎢錸合金探針接觸電阻較穩(wěn)定，同時兼顧硬度和柔韌性，不容易出現(xiàn)探針偏斜，因此鎢錸合金探針是現(xiàn)階段通用的性能良好的探針。按照探針工作頻率來劃分，探針分為同軸探針和普通探針。其中，同軸探針用于對測試頻率較為敏感的測試環(huán)境；普通探針用于對信號衰減不敏感的測試環(huán)境。同軸探針類似同軸線，探針外圍包含一個銅管的保護層，銅管普通探針為裸露在空氣中的合金探針，為了防止走線交叉短路，硬度阻抗較鎢探針接觸電阻比鎢稍高資料來源：Uresearch整理資料來源：Uresearch整理探針在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的地位由于半導(dǎo)體產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝十分繁雜，任何工序的差錯都可能導(dǎo)致出現(xiàn)大量產(chǎn)品質(zhì)量不合格，并對終端應(yīng)用產(chǎn)品的性能造成重大影響，探針是半導(dǎo)體測試中所需的重要耗材，通過與測試機、分選機、探針臺配合使用，用于設(shè)計驗證、晶圓測試、成品測試環(huán)節(jié)，篩選出產(chǎn)品設(shè)計缺陷和制造缺陷，在確保產(chǎn)品良率、控制成本、指導(dǎo)芯片設(shè)計和工藝改進等方面具有重要作用。越早發(fā)現(xiàn)有缺陷的裸芯片越好，對樣片進行功對樣片進行功探針對芯片/器件進行性能及功能測試，盡可能把壞片IDMIDM廠商試，保證出廠產(chǎn)品的良率IDMIDM廠商封測廠資料來源：Uresearch整理9探針在晶圓測試中的使用晶圓測試（ChipProbing，簡稱CP是指用探針對生產(chǎn)加工完成后的晶圓產(chǎn)品上的芯片或半導(dǎo)體元器件功能進行測試，驗證是否符合產(chǎn)品規(guī)格。晶圓測試屬于“晶圓級”工藝，數(shù)千顆甚至數(shù)萬顆裸芯片高度集成于一張晶圓上，需要大量的探針頻繁地接觸晶圓上的芯片。資料來源：偉測科技、Uresearch整理測試過程需要探針臺和測試機配合使用，探針臺將晶圓逐片自動傳送至測試位置，芯片的引腳通過探針、專用連接線與測試機的功能模塊進行連接，測試機對芯片施加輸入信號并采集輸出信號，判斷芯片功能和性能是否達到設(shè)計規(guī)范要求。測試結(jié)果通過通信接口傳送給探針臺，探針臺據(jù)此對芯片進行打點標記，形成晶圓結(jié)果映射圖（Mapping），盡可能將無效的芯資料來源：偉測科技、Uresearch整理探針在成品測試中的使用成品測試（FinalTest，簡稱FT），又稱終測，是指對封裝完成后的芯片進行功能和電參數(shù)測試，保證出廠的每顆芯片的功能和性能指標能夠達到設(shè)計規(guī)范要求。封裝后的芯片被包裹在塑料、陶瓷等封裝材料中，只有芯片的引腳暴露在外面。探針需要與封裝后的引腳進行接觸，而引腳的形狀、尺寸和排列方式會因封裝方式的不同而不同。芯片設(shè)計驗證的測試環(huán)節(jié)與成品測試環(huán)節(jié)較為相似。資料來源：偉測科技、Uresearch整理資料來源：Uresearch整理測試過程需要分選機和測試機的配合使用，分選機將被測芯片逐個自動傳送至測試工位，被測芯片的引腳通過安裝在測試座上的探針與測試機的功能模塊進行連接，測試機對芯片施加輸入信號并采集輸出信號，判斷芯片功能和性能是否達到設(shè)計規(guī)范要求。測試結(jié)果通過通信接口傳送給分選機，分選機據(jù)此對被測芯片進行標記、分選、晶圓測試屬于晶圓級工藝，對于測試作業(yè)的潔凈等級、精細程度、大數(shù)據(jù)分析能力等要求較高，測試難度較大。成品測試屬于芯片級工藝，對于潔凈等級、精細程度要求較晶圓測試低，但測試內(nèi)容更多、測試作業(yè)工作量封裝好的成品芯片，封裝之后，批量因產(chǎn)品而異側(cè)重于芯片基本電學(xué)性能測試局，常采用陣列式設(shè)計染使用壽命），對精度影響因素度資料來源：Uresearch整理從制作工藝來看，傳統(tǒng)探針一般通過對特定合金進行拉絲、機械隨著先進制程晶圓測試對于單位面積引腳測試數(shù)量增多，探針間測試間距要求愈發(fā)變小，使用傳統(tǒng)方法制作直徑小且一致性良好的探針極具挑戰(zhàn)。而基于微機電系統(tǒng)（MEMS）制造技術(shù)的MEMS探針通常采用光刻、刻蝕、微電鑄等工藝制造，其探針結(jié)構(gòu)和尺寸精確統(tǒng)一，具有更好的一致性和集成性。傳統(tǒng)探針最小直徑約40μm，批量生產(chǎn)細直徑探針的成本高昂。采用MEMS工藝能準確地制作微米級結(jié)構(gòu)，能輕松獲得直徑在25.4μm以下的探針，使用MEMS工藝加工的探針，能夠同時滿足細間距、彈性測試范圍、高針數(shù)和高密度等測試需求。目前，MEMS工藝探針在全球資料來源：AMST、Uresearch整理探針對半導(dǎo)體封測環(huán)節(jié)的影響良率不僅代表晶圓廠自身的核心競爭力，也間接反應(yīng)國家的集成電路技術(shù)水平。根據(jù)芯片大小的不同，一片晶圓可以切下數(shù)百上千甚至幾萬顆芯片，達到設(shè)計性能和功能要求的有效芯片才能交付使用；有效芯片占晶圓片上的總芯片數(shù)量的比例，被稱為成品率或良率。良率越高，一片晶圓的商業(yè)價值就越高。晶圓測試、成品測試環(huán)節(jié)關(guān)于產(chǎn)品良率的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可用于指導(dǎo)芯片設(shè)計、晶圓制造和封裝環(huán)節(jié)的工藝改進，同時有助于提升國家芯片整體制造晶圓測試屬于高速運動下的精密控制，晶圓在高速步進情況下，探針需要在極小的測試觸點（引腳/Pad）范圍內(nèi)，連接測試機的功能模塊進行功能和性能測試，探針針痕的大小、深度和位置偏差都需要精確控制，針痕太大、過深、偏移等任何一項超出規(guī)格，都將造成晶圓報廢。隨著晶圓測試對于大電流、高頻、窄間距、高密度、低阻抗等要求越來越高，基于MEMS微機電加工工藝的探針，其探針卡線路簡單，可根據(jù)特定需求研發(fā)探針，更適用于高階的測試需求。探針對半導(dǎo)體封測環(huán)節(jié)的影響探針是應(yīng)用在半導(dǎo)體產(chǎn)品測試環(huán)節(jié)中的重要器件，其品質(zhì)的優(yōu)劣對半導(dǎo)體產(chǎn)品的測試效果、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本控制都有著重要的影響。探針產(chǎn)品的品質(zhì)主要體現(xiàn)在測試頻寬、產(chǎn)品尺寸、加工精度、可負載電流、耐久度等方面。1隨著電子設(shè)備的信號頻率將越來越高，用于檢測半導(dǎo)體芯片的探針必須要能夠適應(yīng)高頻條件下的測試環(huán)境，并且在高頻條件下盡2隨著電子元器件的尺寸越來越小，用于測試的探針也需要在尺寸上進一步減小以適應(yīng)電子設(shè)備和元器件小型化的趨勢。對于該項），3探針的加工精度對探針的尺寸控制、彈性壓力穩(wěn)定、阻值控制、鏈接穩(wěn)定等多個方面產(chǎn)生影響，進而影響到芯片最終的實際測試效果，尺寸誤差較大的探針除了可能導(dǎo)致測試結(jié)果不準確外，甚至可能破壞測試器件的表面。因此，在大批量生產(chǎn)的條件下的加工精度是衡量探針供應(yīng)商工藝能力的重要指標，也是客戶挑選供應(yīng)4隨著近年來電子設(shè)備的工作效率越來越高，電子設(shè)備內(nèi)部的工作電流也越來越大。用于半導(dǎo)體芯片和元器件測試的探針必須具備較大電流的承載能力，否則將導(dǎo)致其在測試過程中5半導(dǎo)體封測產(chǎn)線上，探針的故障將導(dǎo)致整條封測產(chǎn)線停工數(shù)個小時用于排除故障和恢復(fù)運行，因此探針的使用壽命對客戶端生產(chǎn)效率有著較大的影響，同時該指標也考驗探針生產(chǎn)企業(yè)對高硬度材料的加工能力，是探針生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)水平和客戶挑選探針供應(yīng)資料來源：Uresearch整理探針、探針卡與探針臺探針通過與探針卡（測試座）、探針臺（分選機）結(jié)合應(yīng)用于半導(dǎo)體產(chǎn)品的測試環(huán)節(jié)，是探針卡和測試座中的核心組成部分，價值量占比或高達50%。探針卡主要由PCB（印刷線路板）、探針探針臺主要由X-Y向工作臺、可編程承片臺、探針卡、針卡支架、打點器、探邊資料來源：興森科技、東京精密、Uresearch整理探針卡對于探針的數(shù)量需求探針是探針卡的重要組成部分，探針數(shù)量從幾十到幾千根不等。在測試過程中，探針不斷地高速運動接觸芯片引腳實現(xiàn)信號傳輸并完成測試。不同探針的使用壽命在數(shù)千到數(shù)十萬次不等，達到使用壽命或出現(xiàn)故障時需要及時更換，是半導(dǎo)體產(chǎn)品測試所需的重要耗材。不同類型探針卡的特點及其對于探針的數(shù)量需求如下：體積較大，換針相對麻煩定資料來源：Uresearch整理探針作為半導(dǎo)體產(chǎn)品測試的關(guān)鍵部件，處于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中游的測試設(shè)備及其零部件制造行業(yè)。探針行業(yè)的上游為金屬加工、電鍍行業(yè)，下游為芯片設(shè)計、晶圓制造及晶圓代工、封裝與測試行業(yè)。經(jīng)測試達到設(shè)計規(guī)范要求的半導(dǎo)體產(chǎn)品最終應(yīng)用于消費電子、汽車電子、通訊設(shè)備等眾多領(lǐng)域。金屬加工業(yè)金屬加工業(yè)資料來源：Uresearch整理半導(dǎo)體測試探針半導(dǎo)體測試探針行業(yè)競爭格局半導(dǎo)體測試探針按應(yīng)用領(lǐng)域的不同，測試探針市場可細分為半導(dǎo)體測試探針、PCB測試探針、ICT在線測試探針等類型。其中，半導(dǎo)體測試探針技術(shù)難度較高，不僅是尺寸更加細微，同時也有更多的功能性測試要求，目前主要被歐美、日韓、臺灣等地區(qū)的廠商占據(jù)主要市場；PCB測試探針和ICT在線測試探針技術(shù)難度相對較低，主要應(yīng)用于基本的可靠性測試要求，國內(nèi)企業(yè)布局較多，競爭也較為激烈。PCB測試探針I(yè)CT在線測試探針資料來源：先得利、Uresearch整理半導(dǎo)體測試探針行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)目前，半導(dǎo)體測試探針，尤其是晶圓測試探針主要被海外廠商占據(jù)，國內(nèi)企業(yè)主要對應(yīng)PCB測試探針、ICT測試探針等中低端領(lǐng)域，以及半導(dǎo)體成品測試探針。半導(dǎo)體測試探針業(yè)務(wù)規(guī)模較大的企業(yè)主要如下：MicronicsJapan韓國LEENOJapanElectronicMaterialsCorporationPogoPIN連接器、晶圓測試探針、ICT測試探針1、SmithsInterconnect財政年結(jié)束日為7月31日。2、匯率?。?美元=7.10元人民幣；1歐元=7.72元人民幣；資料來源：各公司年報，Uresearch整理1英鎊=9.20元人民幣；1日元=0.0467元人民幣；1韓元=0.0052元人民幣；1新臺幣=0.21元人民幣。半導(dǎo)體測試探針下游客戶情況探針作為探針卡的重要組成部分以及半導(dǎo)體測試環(huán)節(jié)的重要耗材，下游客戶主要包括半導(dǎo)體測試設(shè)備廠商、芯片設(shè)計廠商、IDM廠商、晶圓代工廠、封測廠等不同類型企業(yè)。三星電子、臺積電、美光、SK海力士、鎧俠資料來源：Uresearch整理全球半導(dǎo)體測試探針行業(yè)市場規(guī)模2023年，受庫存調(diào)整及需求疲軟影響，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)較2022年有所下滑，半導(dǎo)體測試探針行業(yè)市場規(guī)模也隨之降至13.78億美元，較2022年同比下降10.8%2024年，在人工智能計算的推動下，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始回暖，半導(dǎo)體測試探針市場預(yù)計將增長15.3%，規(guī)13.29模達15.89億美元。20182019202020212022數(shù)據(jù)來源：Uresearch展望未來，隨著人工智能、高性能計算（HPC）、新能源汽車和工業(yè)應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)對芯片產(chǎn)量需求的持續(xù)攀升，全球半導(dǎo)體測試探針的反彈趨勢預(yù)計將延續(xù)至2026年，屆時市場規(guī)模將突破2020182019202020212022數(shù)據(jù)來源：Uresearch我國半導(dǎo)體測試探針行業(yè)市場規(guī)模隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)能不斷向我國大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移，封裝測試業(yè)2018-2028年中國半導(dǎo)體測試探針市場規(guī)模（億元）已成為我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中最具競爭力的環(huán)節(jié)，其快速發(fā)展有力地促進了我國半導(dǎo)體測試探針的市場需求。2023年，受全球半導(dǎo)體整體市場下滑影響，我國半導(dǎo)體測試探針市場規(guī)模也出現(xiàn)下滑，降至16.40億元，較2022年同比下降10.27%。而隨著半導(dǎo)體市場需求的回暖，預(yù)計2024年我國半導(dǎo)體測試探針市場將達到19.03億元，同比增長16.05%。2018201920202021202220232024E2025E數(shù)據(jù)來源：Uresearch未來，在國產(chǎn)替代浪潮的推動下，加之本土晶圓產(chǎn)線建設(shè)的持續(xù)推進，以及人工智能發(fā)展帶動芯片需求增加與性能提升等多重因素綜合作用，我國半導(dǎo)體測試探針市場規(guī)模將在2028年達到數(shù)據(jù)來源：Uresearch半導(dǎo)體測試探針行業(yè)發(fā)展驅(qū)動力驅(qū)動力之一：封測業(yè)快速發(fā)展帶動半導(dǎo)體測試探針在半導(dǎo)體芯片的產(chǎn)業(yè)鏈中，我國在芯片設(shè)計和晶圓的生產(chǎn)制造技術(shù)方面與世界先進水平存在較大差距，國內(nèi)企業(yè)主要將封測領(lǐng)域作為芯片制造的切入點，使得我國的芯片封測產(chǎn)業(yè)的發(fā)展較為迅速。2010年以前，我國本土封測企業(yè)只有不到20家。2022年，我國半導(dǎo)體封測企業(yè)已達到1382家，且全球封測產(chǎn)業(yè)十強中大陸企業(yè)占據(jù)3席，包括長電科技、通富微電與華天科技。同時，我國集成電路封測業(yè)的市場規(guī)模也從2016年的1,564億元增長至2022年的2,995億元，復(fù)合年增長率達11.43%。2016201720182019數(shù)據(jù)來源：中國半導(dǎo)體協(xié)會半導(dǎo)體測試探針行業(yè)發(fā)展驅(qū)動力6根據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）數(shù)據(jù)，2024年全球預(yù)計新增晶圓廠60座，其中已在中國大陸投入運營的有19座、開工建設(shè)的有6座。此外，預(yù)計中國大陸300mm晶圓廠將由2024數(shù)據(jù)來源：SEMI，Uresearch整理半導(dǎo)體測試探針行業(yè)發(fā)展驅(qū)動力未來，受芯片制程提升以及先進封裝等因素驅(qū)動，半導(dǎo)體測試探針數(shù)量逐步增多、價值量逐步提高是發(fā)展趨勢。一方面，隨著晶圓尺寸與工藝制程的同步發(fā)展，單片晶圓上承載的芯片數(shù)量增加，其晶圓測試對于探針的數(shù)量需求也隨之增加。另一方面，隨著電子設(shè)備