行业投资评级 - 报告未明确提供行业投资评级 [1] 核心观点 - 半导体测试探针是晶圆和芯片测试中的关键元件 用于芯片设计验证 晶圆测试 成品测试环节 通过与测试机 分选机 探针台配合使用 筛选出设计缺陷和制造缺陷产品 在确保产品良率 控制成本 指导芯片设计和工艺改进等方面具有重要价值 [5] - 芯片制程先进化带动半导体测试探针行业向高精度 高质量方向发展 芯片制程从微米级缩小至纳米级 芯片上的晶体管数量呈指数级增长 单个晶体管尺寸大幅缩小 需要尺寸更小的测试探针来实现对这些微型元件的有效接触和测试 [16][17] - 全球半导体探针卡市场由国际巨头主导 国产化发展空间较大 美国FormFactor 意大利Technoprobe和日本Micronics Japan等国际巨头合计占据超70%的市场份额 行业呈现高度集中的竞争格局 [23] - 中国集成电路产量增长将带动半导体测试探针市场同步扩张 2014-2024年中国集成电路产量从1015.5亿块增长至4514.2亿块 年均复合增长率达16.1% 随着集成电路产量增长 对测试探针的需求量也同步上升 [24] 半导体测试探针类型与结构 - 半导体测试探针按照结构不同可分为弹性探针 悬臂探针和垂直探针 [4][6] - 弹性探针由螺旋弹簧 针管 针头和针尾组成 具备弹性好 接触阻抗低 寿命长等特征 常用于集成电路测试 尤其适用于不平整表面等对抗振动要求较高的高频测试场景 [4][6] - 悬臂探针由悬臂梁和接触端构成 具备横向接触 灵活性高 寿命较短等特征 适用于空间受限或非垂直接触的场景 [4][6] - 垂直探针采用垂直排列设计 具备纵向接触 高精度和高密度布局的特征 适用于小间距 高频芯片测试 主要应用于焊垫或凸块尺寸较小的高阶封装制成芯片 [4][6] 材质特性 - 半导体测试探针的针头/针体材料主要包括钨铼合金 铍铜 黄铜 钯合金和镍合金等 表面镀层材料主要包括金和镍等 [10][11] - 钨铼合金具有高硬度 耐高温特性 但弹性一般 铍铜具有高弹性 导电性优 但硬度较低 黄铜具有低成本且易加工特性 但耐磨性和弹性较差 钯合金具有高硬度 耐腐蚀特性 但成本较高 镍合金具有高弹性 耐腐蚀特性 但导电率较低 [10] - 金作为表面镀层材料具有导电性佳 抗氧化特性 但成本高 硬度低 镍作为表面镀层材料具有高耐磨性和抗腐蚀性 但导电率较低 [10] - 常规测试场景更多采用铍铜 黄铜等性价比相对较高的材质 高端芯片测试探针则更多使用钨铼合金 满足高频 大电流测试需求 [11] 产业链应用环节 - 半导体测试探针主要应用于半导体产业链中的晶圆测试与芯片测试环节 [12][14] - 在晶圆测试环节 探针卡与晶圆裸芯片焊盘接触 通过电信号检测芯片电气性能 筛选不合格品以降低封装成本 [12][14] - 在芯片测试环节 探针用于封装后的成品测试 包括性能测试 可靠性测试等 需适配不同封装形式的引脚或焊球 通过高频 高精度的信号传输验证芯片在实际工作场景下的性能稳定性 [12][14] 技术发展趋势 - 芯片制程工艺从微米到纳米发展 台积电2004年实现90纳米工艺量产 2022年成功量产3纳米工艺 预计2025年推进2纳米工艺量产 [16] - 芯片制程先进化推动半导体测试探针行业向高精度 高质量方向发展 需要测试探针具备良好的导电性和机械强度 以满足高频 高速的信号测试 [17] - 半导体测试探针将在结构设计和材料选择上持续创新优化 带动行业整体向高端化方向进化 [17] 市场竞争格局 - 全球半导体探针卡市场由美国FormFactor 意大利Technoprobe和日本Micronics Japan等国际巨头主导 三家国际巨头合计占据超70%的市场份额 [23] - 以强一半导体 矽电半导体为代表的国内厂商在MEMS探针卡等领域实现技术突破 正逐步缩小与国际领先厂商的技术差距 [23] 市场需求驱动 - 2014-2024年中国集成电路产量从1015.5亿块增长至4514.2亿块 年均复合增长率达16.1% [24][26] - 每块集成电路从晶圆制造到芯片封装都要经过多次测试环节 半导体测试探针是集成电路制造过程中的关键耗材 随着集成电路产量增长 对测试探针的需求量同步上升 [24] - 5G通信 人工智能 物联网等新兴技术蓬勃发展 各领域对高性能 低功耗芯片的需求将大量上升 进一步刺激集成电路产量增长 为半导体测试探针市场扩张提供强大动力 [24]