企业竞争图谱2025年半导体探针卡 头豹词条报告系列

头豹分类/制造业/计算机、通信和其他电子设备制造业/电子器件制造/半导体分立器件制造 Copyright © 2025头豹 企业竞争图谱：2025年半导体探针卡 头豹词条报告系列 于利蓉·头豹分析师 2025-04-03未经平台授权，禁止转载 行业分类：制造业/半导体分立器件制造 摘要半导体探针卡是半导体晶圆测试的硬件，是测试机与待测晶圆的接触媒介，技术壁垒高且资本密集。MEMS探针卡为行业主导产品，市场份额占比高。中国集成电路产业快速发展，半导体制造能力提升，带动探针卡需求增长。未来，半导体技术不断进步，晶圆测试重要性显现，“后摩尔时代”技术发展要求探针卡具备更复杂结构和更高测试要求，推动探针卡行业持续发展。 行业定义 半导体探针卡是一种应用于半导体晶圆测试的硬件，是测试机与待测晶圆的接触媒介。透过探针卡之探针(Probe)与晶圆上的焊垫(Pad)或凸块(Bump)接触后，将电性信号传送到测试机台分析其功能与特性，判别晶粒的好坏，即透过电性量测的方式筛出不良品，减少切割后的不良品进入后段的封装制程，降低IC生产成本的浪费。 行业分类 半导体探针卡基于结构类型，可分为悬臂式探针卡、垂直式探针卡、MEMS探针卡 半导体探针卡基于结构类型的分类 悬臂式探针卡、垂直式探针卡、MEMS探针卡 悬臂式探针卡 悬臂式探针卡可以想象成“吊桥”。它的探针呈悬臂状伸向晶圆，与晶圆表面接触。这类探针卡成本较低，探针相对较粗，通常用于传统模拟芯片、逻辑芯片等需要较大焊垫或凸块的芯片。悬臂式探针卡探针直径较大，针痕也较深，晶圆上的焊垫在多次接触后容易受损。 垂直式探针卡 垂直式探针卡则可以比作“电梯”，探针垂直排列，与晶圆表面垂直接触。这种结构可以容纳更多针脚，适用于焊垫或凸块较小的高端芯片，如手机处理器、GPU等。这类探针卡的针痕较浅，适合反复多次测试，且探针之间的间距可以做到非常小。 MEMS探针卡 MEMS探针卡采用微机电系统技术（Micro-Electrical-MechanicalSystems,MEMS），将探针做到极为精细，适合非常小间距、高针数的测试需求。MEMS探针卡具有高度的自动化和一致性，常用于先进的半导体工艺，例如7nm、5nm的高端处理器或GPU芯片。它像是“微型手术刀”，精度极高，能够在微米级别的空间内进行探针排布。 行业特征 半导体探针卡的行业特征包括技术壁垒高、属于资本密集型行业、MEMS探针卡为行业主导产品。 技术壁垒高 探针卡行业属于技术密集型行业。近年来，随着半导体技术的发展，探针卡技术向着超密集间距、多引脚数量、超多测试次数以及超高频测试等方向不断发展。不同芯片的应用领域对晶圆测试的性能、技术指标均具有差异化的要求。而探针卡所需的探针、PCB、空间转接基 板等均系精密部件，尤其是MEMS工艺综合了先进激光技术以及光刻工艺以构建微米尺寸精密部件，相关部件的设计、制造技术均具有很高难度。 属于资本密集型行业2 例如，MEMS工艺制造探针过程中需要用到光刻机、刻蚀机、电镀设备、研磨机、激光设备等先进且昂贵的设备，前期投入大、投资风险高，需要企业保持较高的营运资金水平。另外，由于半导体技术的不断发展以及探针卡高度定制化的特征，厂商需要持续保持较高研发投入和人才投入以应对不断发展和差异化的测试需求。因此，行业对新进入者具有较高的资金壁垒。 MEMS探针卡为行业主导产品3 从产品结构来看，探针卡产品主要分为MEMS探针卡、垂直探针卡、悬臂探针卡等。其中，MEMS探针卡是目前行业主导产品，2023年全球半导体探针卡行业中MEMS探针卡市场份额达到60%-70%。垂直探针卡、悬臂探针卡市场份额合计占比较低且呈现下降趋势，2023年分别为14.19%和10.11%。 发展历程 探针卡是晶圆测试中被测芯片和测试机之间的接口，最早的探针卡开发于1969年，被称为Needles/Epoxyring探针卡即悬臂梁式探针卡，至今仍被使用着，20世纪70年代，刀片式探针卡被开发应用于中低密度的测试探针数测试中；20世纪80年代，薄膜式探针卡开始开发应用，至21世纪，半导体探针卡市场参与者众多，行业竞争激烈，中国半导体探针卡企业不断发展。 萌芽期1969-01-01~1970-01-01 第一代探卡-环氧树脂环/悬臂梁针型探卡（Epoxy Ring/Cantilever Needle Probe Card）产生于1969年，由IBM公司研发并运用于半导体晶圆测试中，这种探针卡以环氧树脂环技术为基础，将数十根至数百根的测试探针以手工方式安置在探针卡上，用于测试芯片的焊区。 传统型探卡采用手工方法制备和装配，微悬臂梁形探针通过环氧树脂环固定在PCB板上。 启动期1971-01-01~1999-01-01 20世纪70年代，刀片式探针卡被开发出来，应用于中低密度的测试探针数测试中；20世纪80年代，薄膜式探针卡开始开发应用。刀片式探针卡、薄膜式探针卡进入市场。 高速发展期2000-01-01~2020-01-01 1988年，微光刻技术制作探针卡被引入配合测试芯片焊区的位置；随着探针卡测试技术的不断成熟和芯片测试要求的逐步提高，测试探针排列方式便相应固定为水平式与垂直式，垂直式探针卡、微弹簧式和微机电式探针卡等新型探针卡不断涌现；2015年，强一股份成立；2017年，微针半导体成立。多类型探针卡涌现市场，行业参与者不断增加。 成熟期2020-01-01~至今 2021年，思达科技宣布推出牡羊座Aries Optima MEMS探针卡，是全球首款应用在大量制造的微间距大电流MEMS垂直探针卡2023年，强一股份位列全球前十大半导体探针卡厂商之一，冲刺IPO半导体探针卡市场参与者众多，行业竞争激烈，中国半导体探针卡企业不断发展。 产业链分析 半导体探针卡产业链的发展现状 半导体探针卡行业产业链上游为原材料；产业链中游为半导体探针卡的生产制造环节；产业链下游为应用环节 半导体探针卡行业产业链主要有以下核心研究观点： 中国半导体行业起步相对较晚，半导体探针卡行业由国外厂商主导，国产替代刻不容缓。产品中市场份额最大的是MEMS探针卡，其次是垂直探针卡。 中国半导体产业起步较晚，发展较快，半导体探针卡行业均由境外厂商主导，多年来全球前十大探针卡厂商均为国外企业，2023年半导体探针卡市占率前十企业仅中国强一股份排进前十，市占率约2.25%。从产品结构来看，探针卡产品主要分为MEMS探针卡、垂直探针卡、悬臂探针卡等。其中，MEMS探针卡具有精密度高、测试效率高、耐用性强、稳定性好等优势，是目前行业主导产品。 上产业链上游环节分析 半导体探针卡上游环节 生产制造端 上游主要为探针卡原材料、设备，主要包括空间转接基板、PCB、探针头及MEMS探针制造材料、机械结构部件、探针、线材及元器件等 上游厂商 苏州和林微纳科技股份有限公司 上游分析 上游主要为探针卡原材料、设备等。其中PCB价格受数量、技术参数、材料、工艺以及交期等因素的直接影响存在较大差异，MEMS探针原材进口依赖度较大。 半导体探针卡上游主要为探针卡原材料、设备等。其中原材料主要包括空间转接基板、PCB、探针头及MEMS探针制造材料、机械结构部件、探针、线材及元器件等。PCB方面，由于探针卡所需的PCB具有定制化、加工复杂、技术门槛高的特点，一般需要根据探针卡方案进行定制，目前中国境内外均存在相关供应商，但由于探针卡高复杂、高精密、小批量的特征，满足探针卡要求以及可以实现快速交付的高端PCB供应商整体较少，不同PCB价格受数量、技术参数、材料、工艺以及交期等因素的直接影响存在较大差异。在MEMS探针制造材料、探针、空间转接基板、研发设备、MEMS探针生产设备等方面，能够满足要求的仍以中国境外供应商或其在中国境内分支机构为主。 中产业链中游环节分析 半导体探针卡中游环节 品牌端 半导体探针卡的生产制造环节 中游厂商 中游分析 半导体探针卡行业由国外厂商主导，国产替代刻不容缓。产品中市场份额最大的是MEMS探针卡，其次是垂直探针卡。从2023年排名前十的半导体探针卡厂商来看，分别为美国FormFactor（市占率23.52%）、意大利Technoprobe（市占率18.62%）、日本MJC（市占率12.13%）、中国台湾旺矽科技（市占率6.47%）、日本JEM（市占率5.63%）、韩国KoreaInstrumentCO.,Ltd.（市占率2.99%）、中国台湾思达科技股份有限公司（市占率2.62%）、新加坡NidecSVProbePte.Ltd.（市占率2.48%）、中国强一股份（市占率2.25%）、韩国Will-TechnologyCO.,Ltd.（市占率2.09%）。2023年中国半导体探针卡市场规模超过全球的10%，但结合强一股份2023年收入规模推算中国国产探针卡厂商全球市场份额占比不足5%，国产替代空间广阔。从全球市场来看，MEMS探针卡市场份额近年持续达到60%-70%。其次是垂直探针卡，2023年市场份额占比为14.19%，垂直探针卡主要应用于性能相对较强的芯片晶圆测试，其市场规模较大。悬臂探针卡2023年市场份额占比仅为10.11%，主要系其应用于对性能要求不高、设计和结构相对简单的芯片晶圆测试，因此悬臂探针卡一般装配的探针数较小，且单针价格相对经济。 下产业链下游环节分析 半导体探针卡下游环节 渠道端及终端客户 应用领域，主要面向半导体产业中游半导体设计与制造 渠道端 下游分析 半导体探针卡的需求可以涵盖半导体领域IDM模式、垂直分工模式下各类参与者，中国境内下游客户以芯片设计厂商为主。半导体探针卡产品主要面向半导体产业中游半导体设计与制造。从经营模式角度，根据厂商是否具备产业链垂直整合制造能力，半导体产业可以分为IDM模式、垂直分工模式。IDM模式即垂直整合制造模式，是指半导体厂商能够独立完成芯片设计、晶圆制造和封装测试 等全部业务环节。垂直分工模式是指半导体厂商根据产业分工以及自身技术特长聚焦一项或多项具体业务环节，如芯片设计、晶圆代工或封装测试等。在IDM模式下，厂商一般自主完成晶圆测试，但因IDM厂商专注于半导体工艺、产业细分领域高度分工以及探针卡的高定制化特征等，IDM厂商具有采购探针卡的需求。在垂直分工模式下，晶圆测试的最大需求来自芯片设计厂商，由于其专注于产品设计，无自主晶圆制造能力及封装测试产线，需通过委托晶圆代工厂商、封装测试厂商等第三方完成相应测试，主要通过自身或前述第三方采购晶圆测试所需的探针卡。因此，探针卡的需求可以涵盖IDM模式、垂直分工模式下各类参与者，但由于各地区半导体产业发展情况不同，探针卡厂商下游客户存在一定差异。在中国，由于资本投资、技术水平以及产业分工等因素，芯片设计厂商目前数量居多，探针卡厂商境内客户群体以芯片设计厂商为主。境外来看，欧美地区芯片设计、IDM厂商较为领先，韩国IDM厂商较为领先，中国台湾晶圆代工、封装测试厂商较为领先，探针卡厂商前述地区客户以当地相对领先的厂商为主。 行业规模 半导体探针卡行业规模的概况 2019年—2024年，半导体探针卡行业市场规模由1.76亿美元增长至2.15亿美元，期间年复合增长率4.08%。预计2025年—2029年，半导体探针卡行业市场规模由2.23亿美元增长至2.58亿美元，期间年复合增长率3.71%。 半导体探针卡行业市场规模历史变化的原因如下： 中国集成电路产业快速发展，半导体制造能力不断提升，直接带动探针卡需求市场的发展。自2005年以来，中国即成为全球最大的半导体消费国，2022年以来中国半导体市场规模受短期需求波动影响存在增速放缓，但长期增长具有较强确定性。据强一半导体招股书指出，中国集成电路产业市场规模将于2027年达到1,990亿美元，2023-2026年，全球待建晶圆厂数量将达60余个，其中中国待建晶圆厂约为21个，占比约30%。