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2025-0403 ◎末经平台授权,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品医试的疆忤,是测或机与特测品医的接媒介,技术壁空高且资本密集,MEMS探针卡为行业主导产品,市场怡额占比高。中国集或电路产业快速发展,半导体转造能力提升,带动探针卡需求端长。未来,半导体技术不断进步,晶医试重要性显现,“后摩尔时代技术发展要求探针卡具备更复杂结梅和更离测试要求,盖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品医测试的硬件,是测试机与待测品圆的接角触媒介。透过探针卡之探针(Probe)与品圆上的焊垫(Pad)或凸I行业分类块(Bump)接触后,将电性信号传送到测试机台分析其功能与特性,判躬品粒的好坏,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C生产成本的浪费。
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悬臂式探针卡可以想象成吊桥”。它的探针呈悬臂状伸向品圆,与品圆表面接触。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,与品圆表面垂直接触。这种结构可以容纳更多针脚,适用于焊垫或凸块较小的亮端芯片,MEMS探针卡MEMS探针卡采用微机电系统技术(Micro-Electnical-Mechanicalsystems,MEMS),将探针做到极为精细,适合非常小间距、高针数的测I行业特征悬臂式探针卡、垂直式探针卡、MEMS探针卡芯片、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,品圆上的焊垫在多次接触后容易受损。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,且探针之间的问距可以做到非常小.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的亮端处理器或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。
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.
目技术壁垒高
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亮频测试等方向不断发展,不同芯片的应用领域对品圆测试的性能、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、缴造技术均具有很高难度。
2属于资本密集型行业
例如,MEMS工艺制造探针过程中需要用到光刻机、刻蚀机、电设备、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。
3 MEMS探针卡为行业主导产品
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%6-70%。垂直探针卡、恶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%6和10.119%.
发展历程
探针卡是品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/Epooyning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。
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萌芽期·1969-01-01-1970-01-01
第一代探卡-环氧树脂环愚臂梁针型探卡(Epoxy Fing/Cantlever Needle Probe Cad)产生于1969年,由IBM公司研发并运用于半导
体品圆测试中,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
19688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.
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