什么是半导体测试探针，半导体测试探针的需求来自哪里

很多朋友对什么是半导体测试探针，半导体测试探针的需求来自哪里不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

仅在上个月，财联社的一则新闻报道就在已经风起云涌的半导体市场制造了一场新的风暴：有消息称，显示驱动IC(DDI)的库存调整从2022年第一季度开始，PC外设芯片的库存调整甚至从2021年底开始；经过长时间的DDI库存修订，IC设计公司开始订购探针卡以满足需求。针对以上新闻，我们首先需要了解的是：半导体测试探针的需求来自哪里？

需求的大幅增长可能是由于以小芯片技术为首的先进封装市场份额的增加。图片来自：OmdiaChiplet将复杂的芯片拆解成一组功能独立的小芯片单元(die)，通过die-to-die将模块芯片和底层基础芯片封装在一起。与传统SoC相比，小芯片可以有效提高芯片成品率和集成度，降低芯片设计和制造成本，加快迭代速度。

正如英特尔公司中国区董事长王瑞在2022年世界集成电路大会上所说：小芯片技术是进一步优化产业链生产效率的必然选择；而且根据Omdia报告，2018年Chiplet的市场规模为6.45亿美元，预计2024年将达到58亿美元，2035年将超过570亿美元。小芯片的全球市场规模正迎来快速增长。同时，火热的小芯片技术也意味着测试难度更大，正如国泰君安分析指出：图片来自：Google。

一方面，Chiplet将一个大型SoC芯片拆分成多个内核，比测试一个完整的芯片更困难。为了保证最终芯片的良率，需要保证小芯片的每一个管芯都是有效的，所以每一个管芯都会被全检，探针等测试设备的使用量也会大大增加。

另一方面，Interposer、TSV、EMIB等新结构的出现提高了系统的复杂度，为了保证良品率，探针等测试设备的使用也会增加。随着小芯片规模的扩大，探针的市场需求将进一步扩大。基于以上评论，接下来我们需要知道：什么是半导体测试探针？首先要知道测试探针主要用于测试机和探针台，是大部分半导体测试设备中的关键耗材。图片来自：长江证券

众所周知，半导体测试作为半导体设计、生产、封装和测试过程中的重要步骤，贯穿于整个IC产业链；其重要性不言而喻。根据VLSI研究，半导体芯片测试探针系列产品的市场规模约占半导体封装测试设备市场规模的10.47%。其次，探针卡是探针台的关键部件。晶圆测试时，被测物体被放置在探针台上：图片来自：太平洋证券。

探针卡上的探针与芯片上的焊盘或凸点直接接触，将原子测试设备(ATE)产生的信号施加到被测器件上，并将被测器件中的反馈信号传回ATE，从而完成整个测试。

随着制造工艺升级带来的线宽和线间距的不断缩小，探针卡也在向细针距方向发展。探针卡按其演变可分为悬臂探针卡、垂直探针卡、微弹簧探针卡和微机电探针卡(MEMS)。

目前市面上主流的探针卡有悬臂式和立式；其中微弹簧探针卡和微机电探针卡是带有特殊探针头的垂直探针卡。其中悬臂探针卡主要用于测试LCD驱动器、低端SoC和电源芯片。由于它们的工艺和技术门槛相对较低，市场竞争激烈，产品价值被推低了。而垂直探针卡的平整度和精度相对更高，是目前高端SoC测试的主流选择。

最后，通过研究其结构可以知道，探头一般由针头、针尾、弹簧、外管四个基本部件组成，由精密仪器铆接预压而成。

由于半导体产品的尺寸很小，尤其是芯片产品的尺寸非常精细，要求探针的尺寸达到微米级；是高端精密电子元器件，制造技术高。探针应用于晶圆/芯片引脚或焊球与测试仪之间的精密连接，实现信号传输，检测产品的导电、电流、功能、老化等性能指标。

不同用途的探头外观不同，但探头内部基本都有精密的弹簧结构，产品表面一般都镀金，具有很强的耐腐蚀性、电气性能、稳定性和耐用性。

同时，特别值得注意的是，随着半导体集成电路的应用越来越多，中国的探针市场约占全球的五分之一；然而，截至今天，全球半导体探针主要是美国、日本和韩国公司。图片来自：VLSI Research根据VLSI Research的预测，2025年全球探针市场规模将达到27.41亿美元，国内探针市场规模将达到32.83亿元，约占全球市场的五分之一。

目前国内生产的半导体测试探针主要还是比较低端的探针；对于半导体行业来说，高端探针和低端探针是有本质区别的。国内探针厂商处于探针市场低端领域，主要生产低端基板测试探针、ICT(In Circuit Tester)测试探针、PCB测试探针等产品。而且高端产品的探头产品不仅有更多的功能测试需求，还有更显著的行业门槛。

在高端产品市场中，行业内的企业通常主要专注于其擅长的某一个或数个领域内的产品，且通常拥有自己的核心客户，因此在各个细分行业内的竞争格局相对较为稳定，各个细分行业内有着较为明显的行业门槛。

或许，时至今日：“关关难过，关关过。”已经成为了中国半导体从业者的口头禅；作为其中的关卡之一的我国探针行业，如何助力庞大的国产化替代需求；或将需要第一批“敢于吃螃蟹的人”实现产品的落地及使用，方为关键.

黄飞

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