一、探针台设备行业概述
探针测试是半导体测试的关键技术,主要应用在半导体制造中晶圆厂晶圆成品进入封装厂前的芯片测试工序,测试对象为经光刻、刻蚀、薄膜沉积等制造工序,已具备芯片功能但未经封装的裸芯片。探针台通过智能微观对准和电性接触控制,实现探针与PAD点的接触,通过与测试机连接,完成对一颗裸芯片的测试;通过连续精密步进技术,将下一颗被测裸芯片(DUT)移动至探针下方,重复对准、接触工序,完成对一张晶圆上需要测试的裸芯片的惯序探针测试,实现对不同裸芯片设计参数的测试。
二、探针台设备行业发展背景
1、政策环境
半导体行业是现代信息技术产业的基础和核心,事关国民经济和社会发展。在外部因素的影响下,半导体制程实现自主可控成为了我国在该领域的战略方向。近年来,中央及地方政府对半导体行业给予了高度重视和大力支持,出台了一系列扶持政策,相关政策和法规为半导体及行业及专用设备行业提供了资金、税收、技术和人才等多方面的有力支持,为国产半导体设备企业营造了良好的经营环境,大力促进了探针台设备行业的发展。
2、社会环境
受益于全球半导体产业的第三次转移进程与国家政策支持,中国大陆半导体产业全方位成长,在半导体设计、制造、上下游支持等方面均取得了长足的进步。我国半导体行业规模在过去十年间经历了稳步增长的阶段。根据中国半导体行业协会统计结果,中国大陆集成电路销售规模已由2016年的4231亿元增长至2023年的12277亿元,年复合增长率为16.44%,远超全球平均水平。
三、探针台设备行业产业链
探针台设备的上游主要为原材料及零部件供应,包括金属、陶瓷、塑料等原材料提供商,以及高精度探针、载物台等关键零部件制造商。中游是设备制造与研发环节,国内龙头矽电股份打破国外垄断,提供半导体测试用探针台,技术覆盖12英寸晶圆测试。下游应用领域广泛,涉及半导体测试、光电元件研发(如LED、激光器)、纳米材料表征、生物医学传感器开发等,设备通过探针与芯片接触实现电性能测试,支持从研发到量产的全流程质量管控。
四、探针台设备行业发展现状
1、全球半导体测试设备市场规模
半导体测试设备的运用贯穿整个半导体制造过程,在半导体产业链中起着成本控制和保证品质的关键作用。随着芯片生产成本日渐高涨,半导体测试设备的重要性也日渐凸显。全球半导体测试设备的市场规模由2019年的51亿美元上升至2021年的78亿美元,尽管受宏观经济、地缘政治冲突等因素影响,市场规模于2023年回落至62.49亿美元,中国大陆半导体测试设备销售规模已由2019年的10.8亿美元上升至2023年的21.53亿美元,除2022年发生下滑外,其余年度均实现了正向增长。
2、半导体测试设备市场结构
据统计,2023年全球半导体测试设备市场主要由测试机、探针台、分选机组成,探针台系半导体三大核心测试设备之一,其中探针台占据了15.2%的市场份额。探针台市场发展前景与半导体制造工艺迭代、半导体产量提升密切关联。
3、全球探针台设备市场规模
采用先进工艺制造的芯片具备更复杂、更紧凑的结构特征,芯片测试过程要求探针台具备更高的操控精度;而应用场景的拓宽以及芯片结构尺寸的缩小又引发芯片产量以及测试需求上升,因此业界对探针台设备的需求量及性能要求持续提高,探针台市场规模快速发展。2023年全球探针台销售规模达到9.5亿美元,中国大陆探针台销售规模达到3.27亿美元。
相关报告:华经产业研究院发布的《2025-2031年中国探针台设备行业市场全景监测及投资战略咨询报告》
五、探针台设备行业竞争格局
1、重点企业介绍
全球半导体测试设备市场集中度高,各细分市场均被境外龙头企业所垄断,爱德万、科休、泰瑞达、东京电子、东京精密等境外企业占据了半导体测试设备市场的主要份额,境内企业与上述企业在整体规模、产品丰富度等方面存在一定差距。
2、竞争格局
矽电半导体设备(深圳)股份有限公司主要从事半导体专用设备的研发、生产和销售,专注于半导体探针测试技术领域,系境内领先的探针测试技术系列设备制造企业。公司自设立以来立足技术创新,掌握了探针测试核心技术,打破了海外厂商垄断,在探针台领域成为中国大陆市场重要的设备厂商,是中国大陆首家实现产业化应用的12英寸晶圆探针台设备厂商,产品应用于境内领先的封测厂商和12英寸芯片产线。2021年至2023年,矽电股份在中国大陆地区的市场份额分别为19.98%、23.68%及25.70%,市场份额实现了逐年提升。
六、探针台设备行业发展趋势
1、设备将向高精度化方向发展
晶圆尺寸增加导致探针的移动行程更大,而器件集成度提升的同时缩小了PAD尺寸,这又要求探针具备更高的操作精度(例如:目前晶粒的尺寸PAD约40μm,考虑到探针具有一定尺寸,实际允许的探针操作误差仅为约5μm)。因此,随着半导体工艺进步,探针台也在向高精度方向发展以适应生产要求,高效、高精度定位已日渐成为探针测试设备的一项重要性能评价指标。
2、设备更新迭代速度较快
根据半导体行业“一代设备,一代工艺,一代产品”的经验特征,下游半导体厂商新工艺迭代会带动半导体设备的同步更新,探针台设备也遵循该行业规律,例如,针对传统功率半导体器件的探针台即无法满足第三代化合物半导体器件测试需求。目前,半导体行业整体处于上行周期,行业景气度推动新材料、新工艺、新制程频繁迭代,因此探针台设备也必须保持快速更新换代以适应下游新需求。
3、各类技术等级设备并存发展
伴随半导体技术持续迅猛发展和半导体应用领域不断拓展,半导体器件种类日趋丰富。由于不同运用场景对半导体器件的功能、响应速度需求存在差异,因此各类性能、用途的器件或芯片大量并存,各器件的技术参数、制造工艺水平也不尽相同。上述现象决定了不同的产线需配置技术等级及性价比相当的半导体设备;即使在同一产线上,复杂程度不同的工艺环节也是根据其实际需要搭配使用各类技术等级的设备,因此产业内高、中、低各类技术等级生产设备并存发展且均有其对应的市场空间。
4、半导体产业转移带来的半导体设备国产化替代
在供应链安全日渐成为国内半导体厂商关注焦点后,同时伴随国家鼓励类产业政策落地实施和产业投资基金进入,本土半导体设备制造业迎来了前所未有的发展契机。近年来,国产半导体设备制造厂商已凭借突出的产品性价比、高效的服务响应、显著的地缘成本优势快速发展,进一步加快了我国半导体设备的国产化进程。
华经产业研究院对中国探针台设备行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2025-2031年中国探针台设备行业市场全景监测及投资战略咨询报告》。