半導體探針在芯片行業(yè)的發(fā)展趨勢
在半導體產(chǎn)業(yè)的精密制造流程中，半導體探針作為晶圓測試環(huán)節(jié)的核心，承擔著芯片封裝前電學性能測試與篩選的重任。其性能優(yōu)劣直接影響芯片的良率和成本控制，在整個半導體產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)關鍵地位。隨著 5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術的蓬勃發(fā)展，高性能芯片需求井噴，半導體探針市場迎來前所未有的機遇與挑戰(zhàn)，正處于快速變革與發(fā)展的關鍵時期。
一、市場規(guī)模增長顯著
據(jù)相關報告顯示，半導體探針行業(yè)近年來雖有波動，但整體呈增長態(tài)勢。受益于人工智能計算的推動，2024 年市場規(guī)模預計增長 15.3%，達到 15.89 億美元。展望未來，隨著人工智能、高性能計算、新能源汽車和工業(yè)應用等產(chǎn)業(yè)對芯片需求的持續(xù)攀升，全球半導體測試探針市場規(guī)模將穩(wěn)步增長。預計到 2026 年將突破 20 億美元，2029 年有望達到 10.4 億美元（不同報告數(shù)據(jù)有差異，但均指向增長趨勢），未來幾年年復合增長率（CAGR）預計為 8.4% 左右。中國市場同樣增長強勁，2024 年市場規(guī)模預計達 19.03 億元，同比增長 16.05%。在國產(chǎn)替代、本土晶圓產(chǎn)線建設推進以及人工智能帶動芯片需求增加與性能提升等多重因素作用下，2028 年中國半導體測試探針市場規(guī)模有望達到 25 億元。
二、技術發(fā)展趨勢
（一）性能高端化
隨著高性能 SoC 和 SiP 封裝工藝芯片需求的增加，半導體探針需滿足更高測試要求，性能向高端化邁進。例如，針對 AI 芯片對算力的極高要求，需要高精度探針確保性能測試準確；車規(guī)芯片關乎行車安全，對可靠性測試極為嚴格，這都促使探針在精度、可靠性等方面不斷提升。
（二）尺寸細微化
集成電路向高密度、高精度發(fā)展，芯片尺寸不斷縮小，如邏輯芯片的電路制程線寬最小已達 3nm，MicroLED 芯片尺寸已縮小至 50μm 以下。這要求探針尺寸也趨于細微化，以適應更小的芯片尺寸和更緊密的引腳間距，實現(xiàn)精準測試。
（三）測試頻寬高頻化
未來電子產(chǎn)品信號頻率不斷提高，為準確測試芯片在高頻環(huán)境下的性能，探針需具備更高的測試頻寬。例如，5G 通信對芯片的高速率、低延遲性能要求極高，探針需滿足 5G 芯片的高頻測試需求，確保信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準確性。

三、行業(yè)發(fā)展驅動因素
（一）封測業(yè)快速發(fā)展
中國封測企業(yè)數(shù)量和市場規(guī)模增長顯著，2023 年全球探針臺市場銷售規(guī)模達 9.50 億美元，十年內年復合增長率 8.67%；中國市場增速接近全球水平的三倍，從 0.44 億美元增長至 3.27 億美元，十年內年復合增長率達 22.28%。封測業(yè)的發(fā)展帶動了半導體測試探針的市場需求。
（二）本土晶圓產(chǎn)線建設推進
中國本土晶圓產(chǎn)線建設持續(xù)推進，帶動產(chǎn)業(yè)鏈內企業(yè) “共生增長”。更大尺寸的晶圓（如 12 英寸晶圓）有利于提高邊緣區(qū)域使用率，降低單位制造成本，同時單片晶圓上承載的芯片數(shù)量增加，對探針的數(shù)量需求也隨之上升。先進制程的發(fā)展促使探針的價值量提升，推動半導體探針行業(yè)發(fā)展。
（三）先進制程提升需求
隨著晶圓尺寸與工藝制程同步發(fā)展，先進制程提升，對探針數(shù)量和質量的要求都大幅提高。例如，3D DDR 內存芯片測試對探針卡提出更高要求，需要更高密度的探針（達到 10 萬針級），這涉及多學科交叉難題，推動企業(yè)和科研機構加大研發(fā)投入，促進半導體探針技術發(fā)展。
（四）國產(chǎn)化進程加速
國際貿(mào)易爭端以及芯片禁運等事件，使中國日益重視半導體芯片行業(yè)核心技術的自主研發(fā)。半導體測試服務國產(chǎn)化進程加速，為本土探針企業(yè)崛起并實現(xiàn)進口替代提供機遇。國內企業(yè)如強一半導體在垂直探針卡領域取得重大突破，成為國內唯一實現(xiàn) MEMS 垂直探針卡量產(chǎn)的企業(yè)，打破海外企業(yè)壟斷格局，推動國內探針卡技術進步，降低國內企業(yè)對進口產(chǎn)品的依賴 。

四、面臨的挑戰(zhàn)
（一）高精度要求
芯片微縮化趨勢下，<5nm 制程芯片對探針定位精度要求極高，需達到 2μm 甚至更高，同時要嚴格控制接觸阻抗。微小的定位偏差或接觸阻抗不穩(wěn)定，都可能導致測試結果不準確，影響芯片篩選與性能評估。
（二）多場景適配
不同類型芯片（如存儲、邏輯、射頻、硅光芯片）對測試需求各異，需要定制化探針卡方案，滿足多元芯片測試場景，確保各類芯片都能得到精準測試，這對探針卡設計和制造企業(yè)的技術研發(fā)能力和市場響應速度提出挑戰(zhàn)。
（三）清潔與維護
探針卡清潔周期與良率之間存在平衡難題。清潔不及時，探針污染會影響測試良率；過度清潔則可能損壞探針。此外，探針卡維護成本呈上升趨勢，包括清潔、良率管理等方面，頻繁測試使用導致探針磨損，需要定期清潔維護并保證測試良率，增加了企業(yè)的運營成本 。

五、未來展望
半導體探針在芯片行業(yè)前景廣闊，隨著新興技術持續(xù)發(fā)展，對高性能芯片需求將進一步提升，為半導體探針市場注入強大動力。技術創(chuàng)新仍是行業(yè)發(fā)展核心驅動力，企業(yè)需加大在 MEMS 技術、多物理場仿真、高精度細微化探針等方面的研發(fā)投入，突破技術瓶頸，滿足不斷提高的芯片測試要求。國產(chǎn)化進程將繼續(xù)推進，國內企業(yè)憑借技術突破和成本優(yōu)勢，在國內市場占據(jù)更大份額，并逐步拓展國際市場。同時，行業(yè)企業(yè)需積極應對高精度要求、多場景適配、清潔維護、技術驗證周期長以及海外技術壁壘等挑戰(zhàn)，加強產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作，共同推動半導體探針行業(yè)健康、快速發(fā)展，為全球半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供堅實支撐 。