測試探針國產化，道阻且長

芯片測試是確保產品良率和成本控制的重要環(huán)節(jié)，主要目的是保證芯片在惡劣環(huán)境下能完全實現(xiàn)設計規(guī)格書所規(guī)定的功能及性能指標，以此判斷芯片性能是否符合標準，是否可以進入市場。

隨著產品進入高性能 CPU、GPU、NPU、DSP 和 SoC 時代，芯片內部集成的模塊越來越多，生產制造過程中的失效模式也相應增多，芯片測試的重要性凸顯。測試探針就是芯片測試過程中的重要零部件之一。

測試探針通常與測試機、分選機、探針臺配合使用，通過連接測試機來檢測芯片的導通、電流、功能和老化情況等性能指標，篩選出存在設計缺陷和制造缺陷的產品。在大部分半導體測試設備中均屬于關鍵耗材。

隨著芯片生產成本日漸高漲，半導體測試的重要性日漸凸顯，測試探針的需求量也日益增加。

從全球市場來看，根據(jù) VLSI Research 數(shù)據(jù)顯示，2019 年全球半導體探針市場規(guī)模為 11.26 億美元，2020 年全球半導體探針的銷售規(guī)模為 22.06 億美元，2021 年和 2022 年的產值分別可達 23.68 億美元和 26.08 億美元，增速明顯。

從中國市場來看，根據(jù)中經智盛發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2016 年中國探針市場銷售量為 2.95 億支，銷售額為 16.56 億元。2020 年中國探針市場銷售量為 4.79 億支，同比 2019 年增長 14.79%，銷售額為 29.60 億元，比 2019 年增長 17.15%。

測試探針市場格局

按照電子系統(tǒng)故障檢測中的「十倍法則」：如果一個芯片的故障沒在芯片測試時發(fā)現(xiàn)，那么在電路板（PCB）級別發(fā)現(xiàn)故障的成本就是芯片級的十倍。因此，技術越高，制程越小，對檢測過程中良率的要求就越高。

按應用領域的不同，測試探針市場可細分為半導體測試探針、PCB 測試探針、ICT 在線測試探針等類型。

其中，用于半導體測試的探針，制造難度較高，尺寸更小，也有更多的功能性測試要求，幾乎被進口品牌，比如日本廠商 YOKOWO、美國廠商 ECT、IDI 及韓國廠商 LEENO 等公司壟斷。PCB 測試探針和 ICT 在線測試探針技術難度相對較低，主要應用于基本的可靠性測試要求。中國廠商布局較多，包括和林微納、中探探針、先得利、儒眾智能等。

眾所周知，封測本是中國在半導體行業(yè)中全球市場份額較高的一個環(huán)節(jié)，但是在小小探針上依舊受到較大的制約，其中原因為何？

國產測試探針發(fā)展受限的原因

從中國市場來看，進口測試探針有先天的優(yōu)勢。和林微納作為國產測試探針的頭部企業(yè)，其全球市占率也只有 2% 左右，造成這一現(xiàn)象的原因有「外因」也有「內因」。

首先，單單是外因就包括兩方面。

一方面，國外測試探針大廠技術實力通常更強且專注于一個或數(shù)個領域內的產品，擁有自己的核心客戶。臺易電子社長涂炳超曾表示，一套測試治具需要用到幾十、幾百甚至于上千根測試探針，若是有 1 根探針出現(xiàn)問題，那整套治具都要報廢。日本、韓國、中國臺灣等地的半導體測試探針廠商是與國外的大型半導體廠商一起成長起來的，有長時間的技術積累，為很多大型企業(yè)提供測試解決方案，是經過市場驗證的產品和團隊，因此，進口測試探針有先天的優(yōu)勢，在中國市場頗受歡迎。

另一方面，對于中國探針廠商來說，在探針的上游原材料、工藝、設備等領域都存在瓶頸。測試探針一般由針頭、針尾、針管、彈簧四個基本部件經精密儀器鉚壓預壓之后形成，測試探針中的彈簧是測試探針使用壽命的關鍵因素，電鍍處理過的彈簧使用壽命高，不會生銹，也能提高測試探針的持久性和導電性。因此，電鍍工藝是生產半導體測試探針的主要技術，而頂尖的電鍍工藝被日本廠商所壟斷。業(yè)內人士稱，長期以來，在測試探針領域，日本原材料、設備廠商都是與歐美、日本、韓國、中國臺灣等廠商合作，形成了穩(wěn)定的生態(tài)圈，國內供應商難以進入，也就無法獲得供應商的支持。

其次，中國探針市場的相互內耗也制約了國產測試探針公司的發(fā)展。上文提到，PCB 測試探針和 ICT 在線測試探針技術難度相對較低，與此同時行業(yè)的進入門檻也比較低，最近幾年中國衍生了不少大大小小的測試探針公司。有探針供應商曾表示，中國探針和治具供應商是伴隨著國內消費電子產業(yè)鏈成長起來的，僅華東地區(qū)探針和治具供應商就超過了 20 家，導致供應商只能以殺價競爭的方式搶單。在激烈的價格競爭下，國產探針企業(yè)盈利水平受到擠壓，盈利能力普遍較弱，難以發(fā)展壯大。

在最近幾年，半導體產業(yè)鏈國產化需求逐步顯現(xiàn)，國內探針廠商已經開始發(fā)力半導體測試探針產品。目前中國的測試探針廠商包括和林微納、中探探針、先得利、儒眾智能、愛默斯、拓普聯(lián)科、大富精工等，其中和林微納的半導體測試探針已經得到了意法半導體、英偉達、亞德諾半導體、英飛凌、安靠等公司的認可。

國產探針市場正迎來新驅動力

中國封測市場火熱，帶動探針需求

隨著科技的迅猛發(fā)展，封測市場正迎來一個新的高潮。最近兩年，不少封測廠商募集大量資金進行產線擴產，多個存儲封測項目表現(xiàn)亮眼，例如合肥沛頓存儲項目、惠州佰維存儲項目、太極半導體嘉合勁威存儲封測合作項目、銓天科技智能制造基地、廣西桂芯半導體科技有限公司生產基地以及和恩泰半導體存儲芯片封裝測試等。

除了封測廠的紛紛擴產，不少 Fabless 廠商也開始自建封測產線，比如唯捷創(chuàng)芯、卓勝微、明微電子、格科微、新潔能、富滿微、燦瑞科技、豪威、圣邦股份、艾為電子、思瑞浦、敏芯股份、南麟電子等 20 余家國內半導體企業(yè)宣布，在原有的 Fabless 模式上自建封測生產線，或是建設測試生產線。

伴隨著國內測試行業(yè)的繁榮發(fā)展，必將帶動與之配套的上游設備、零部件等環(huán)節(jié)加速國產化進程，如測試機、探針臺、分選機、探針卡、負載板、治具等都逐步走上自主可控的道路。

先進封裝是探針市場的新增量

以 Chiplet 技術為首的先進封裝市場占有率的提升也可以進一步拉大對測試探針的使用量。

Chiplet 將一顆大的 SoC 芯片拆分成多個芯粒，相較于測試完整芯片難度更大，為保證最后芯片的良率，需要保證每個 Chiplet 的 die 都有效，因此將會對每一個 die 進行全檢，探針等測試設備的使用量將大幅增加。

此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、新能源汽車等領域新型應用終端的涌現(xiàn)，高性能 SoC 以及采用 SiP 封裝工藝的芯片逐漸成為市場主流。高端 SoC 的結構復雜、SiP 工藝在封裝環(huán)節(jié)整合了各種不同的芯片，這均給芯片測試帶來了新的挑戰(zhàn)，同時對測試探針也提出了更高的要求，如更大的可負載電流、更小的接觸阻抗、更快的測算速度等。

別讓小小的零部件限制產能

曾經在一篇文章中看到過這樣一句話，半導體缺產能是因為產線上缺機臺，而機臺又是因為缺乏零部件沒辦法生產。半導體的細分行業(yè)眾多，任何一個壁壘都有可能成為阻礙中國半導體進步的原因。

近日，日本經濟產業(yè)省公布了外匯法法令修正案，將先進芯片制造設備等 23 個品類追加列入出口管理的管制對象，上述修正案在經過 2 個月的公告期后，將在 7 月 23 日實行。這 23 項包括極紫外（EUV）相關產品的制造設備和三維堆疊存儲元件的蝕刻設備。就計算用邏輯半導體的性能而言，它是制造電路線寬 10 至 14 納米（一納米為十億分之一米）或更小的尖端產品的必備器件。

美國嚴格限制向中國出口用于超級計算機和人工智能（AI）的尖端半導體制造設備。擁有技術的日本和荷蘭也被要求采取類似措施。

中美貿易摩擦的一次次升級也給我們敲響了警鐘，不僅是 IC 測試環(huán)節(jié)需要國產化替代，作為重要配件的測試治具以及測試探針環(huán)節(jié)同樣需要加快國產化進程。