半导体探针在芯片行业的发展趋势

半导体探针在芯片行业的发展趋势
在半导体产业的精密制造流程中，半导体探针作为晶圆测试环节的核心，承担着芯片封装前电学性能测试与筛选的重任。其性能优劣直接影响芯片的良率和成本控制，在整个半导体产业链中占据关键地位。随着 5G、AI、物联网等新兴技术的蓬勃发展，高性能芯片需求井喷，半导体探针市场迎来前所未有的机遇与挑战，正处于快速变革与发展的关键时期。
一、市场规模增长显著
据相关报告显示，半导体探针行业近年来虽有波动，但整体呈增长态势。受益于人工智能计算的推动，2024 年市场规模预计增长 15.3%，达到 15.89 亿美元。展望未来，随着人工智能、高性能计算、新能源汽车和工业应用等产业对芯片需求的持续攀升，全球半导体测试探针市场规模将稳步增长。预计到 2026 年将突破 20 亿美元，2029 年有望达到 10.4 亿美元（不同报告数据有差异，但均指向增长趋势），未来几年年复合增长率（CAGR）预计为 8.4% 左右。中国市场同样增长强劲，2024 年市场规模预计达 19.03 亿元，同比增长 16.05%。在国产替代、本土晶圆产线建设推进以及人工智能带动芯片需求增加与性能提升等多重因素作用下，2028 年中国半导体测试探针市场规模有望达到 25 亿元。
二、技术发展趋势
（一）性能高端化
随着高性能 SoC 和 SiP 封装工艺芯片需求的增加，半导体探针需满足更高测试要求，性能向高端化迈进。例如，针对 AI 芯片对算力的极高要求，需要高精度探针确保性能测试准确；车规芯片关乎行车安全，对可靠性测试极为严格，这都促使探针在精度、可靠性等方面不断提升。
（二）尺寸细微化
集成电路向高密度、高精度发展，芯片尺寸不断缩小，如逻辑芯片的电路制程线宽最小已达 3nm，MicroLED 芯片尺寸已缩小至 50μm 以下。这要求探针尺寸也趋于细微化，以适应更小的芯片尺寸和更紧密的引脚间距，实现精准测试。
（三）测试频宽高频化
未来电子产品信号频率不断提高，为准确测试芯片在高频环境下的性能，探针需具备更高的测试频宽。例如，5G 通信对芯片的高速率、低延迟性能要求极高，探针需满足 5G 芯片的高频测试需求，确保信号传输的稳定性和准确性。

三、行业发展驱动因素
（一）封测业快速发展
中国封测企业数量和市场规模增长显著，2023 年全球探针台市场销售规模达 9.50 亿美元，十年内年复合增长率 8.67%；中国市场增速接近全球水平的三倍，从 0.44 亿美元增长至 3.27 亿美元，十年内年复合增长率达 22.28%。封测业的发展带动了半导体测试探针的市场需求。
（二）本土晶圆产线建设推进
中国本土晶圆产线建设持续推进，带动产业链内企业 “共生增长”。更大尺寸的晶圆（如 12 英寸晶圆）有利于提高边缘区域使用率，降低单位制造成本，同时单片晶圆上承载的芯片数量增加，对探针的数量需求也随之上升。先进制程的发展促使探针的价值量提升，推动半导体探针行业发展。
（三）先进制程提升需求
随着晶圆尺寸与工艺制程同步发展，先进制程提升，对探针数量和质量的要求都大幅提高。例如，3D DDR 内存芯片测试对探针卡提出更高要求，需要更高密度的探针（达到 10 万针级），这涉及多学科交叉难题，推动企业和科研机构加大研发投入，促进半导体探针技术发展。
（四）国产化进程加速
国际贸易争端以及芯片禁运等事件，使中国日益重视半导体芯片行业核心技术的自主研发。半导体测试服务国产化进程加速，为本土探针企业崛起并实现进口替代提供机遇。国内企业如强一半导体在垂直探针卡领域取得重大突破，成为国内唯一实现 MEMS 垂直探针卡量产的企业，打破海外企业垄断格局，推动国内探针卡技术进步，降低国内企业对进口产品的依赖 。

四、面临的挑战
（一）高精度要求
芯片微缩化趋势下，<5nm 制程芯片对探针定位精度要求极高，需达到 2μm 甚至更高，同时要严格控制接触阻抗。微小的定位偏差或接触阻抗不稳定，都可能导致测试结果不准确，影响芯片筛选与性能评估。
（二）多场景适配
不同类型芯片（如存储、逻辑、射频、硅光芯片）对测试需求各异，需要定制化探针卡方案，满足多元芯片测试场景，确保各类芯片都能得到精准测试，这对探针卡设计和制造企业的技术研发能力和市场响应速度提出挑战。
（三）清洁与维护
探针卡清洁周期与良率之间存在平衡难题。清洁不及时，探针污染会影响测试良率；过度清洁则可能损坏探针。此外，探针卡维护成本呈上升趋势，包括清洁、良率管理等方面，频繁测试使用导致探针磨损，需要定期清洁维护并保证测试良率，增加了企业的运营成本 。

五、未来展望
半导体探针在芯片行业前景广阔，随着新兴技术持续发展，对高性能芯片需求将进一步提升，为半导体探针市场注入强大动力。技术创新仍是行业发展核心驱动力，企业需加大在 MEMS 技术、多物理场仿真、高精度细微化探针等方面的研发投入，突破技术瓶颈，满足不断提高的芯片测试要求。国产化进程将继续推进，国内企业凭借技术突破和成本优势，在国内市场占据更大份额，并逐步拓展国际市场。同时，行业企业需积极应对高精度要求、多场景适配、清洁维护、技术验证周期长以及海外技术壁垒等挑战，加强产业链上下游合作，共同推动半导体探针行业健康、快速发展，为全球半导体产业发展提供坚实支撑 。