2021年全球探針卡產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及格局分析

2021年全球探針卡產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及格局分析一、探針臺(tái)產(chǎn)業(yè)概述在集成電路的測(cè)試中，探針卡在接觸晶圓表面的金屬焊盤方面起著至關(guān)重要的作用。IC由大型機(jī)（稱為測(cè)試儀）進(jìn)行測(cè)試，該大型機(jī)將一系列電信號(hào)發(fā)送到每個(gè)IC。在測(cè)試期間，探針卡和IC由另一臺(tái)稱為探針器的機(jī)器固定。探針可以描述為測(cè)試儀的“臂”，它完成了移動(dòng)和對(duì)齊探針卡和IC的機(jī)械工作。1、應(yīng)用晶圓測(cè)試時(shí)，被測(cè)對(duì)象安置于探針臺(tái)之上，然后用探針卡上的探針與芯片上的焊墊或凸塊直接接觸，將測(cè)試機(jī)（AtomicTestEquipment,ATE）產(chǎn)生的信號(hào)施加于被測(cè)器件之上并將被測(cè)器件中的反饋信號(hào)傳輸回ATE，從而完成整個(gè)測(cè)試。2、分類狀況目前市場(chǎng)上較為主流的探針卡為懸臂式和垂直式（按照結(jié)構(gòu)分類，其中，微彈簧式和微機(jī)電式探針卡是使用特殊探針頭的垂直式探針卡），其中懸臂式主要用于LCDDriver、低端的SoC和電源芯片等的測(cè)試，由于其工藝及技術(shù)門檻相對(duì)較低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈，產(chǎn)品價(jià)值量已被壓得較低。而垂直式探針卡的平整度及精密度則相對(duì)更高，是目前高端SoC測(cè)試的主流選擇。二、探針卡技術(shù)背景就探針卡整體交貨時(shí)間對(duì)比而言，懸臂探針卡整體技術(shù)要求較低，交貨時(shí)間約在2-3周左右，垂直探針卡約在4-6周，隨著半導(dǎo)體精密度提升其對(duì)相應(yīng)的測(cè)試設(shè)備及耗材提出更高的要求，傳統(tǒng)的彈簧探針存在精密度低、產(chǎn)量低、壽命短等問題，而采用MEMS技術(shù)生產(chǎn)的探針可以有效解決上述問題。MEMS工藝探針需要使用光刻技術(shù)進(jìn)行加工，經(jīng)過涂膠、光刻、沉積等一系列流程之后得到成品，具備較高的技術(shù)門檻，交貨周期則在6-8周左右。二、探針臺(tái)產(chǎn)業(yè)鏈1、產(chǎn)業(yè)鏈地位探針產(chǎn)品種類較多，按下游應(yīng)用領(lǐng)域劃分為晶圓領(lǐng)域測(cè)試探針、芯片后道封裝測(cè)試探針、基板測(cè)試探針等。其中晶圓領(lǐng)域測(cè)試探針主要為探針卡，該領(lǐng)域在測(cè)試耗材中市場(chǎng)規(guī)模較大，集中度高，且核心供應(yīng)商均為外國企業(yè)；探針卡作為探針臺(tái)的關(guān)鍵耗材，是整體探針臺(tái)主要市場(chǎng)份額占比。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)擴(kuò)張，探針卡作為高耗材將受益快速擴(kuò)張。2、下游應(yīng)用探針卡板應(yīng)用于晶圓切割前的功能測(cè)試，通過測(cè)試檢驗(yàn)晶圓制造的良率，篩選出有問題的Die（裸片），減少封測(cè)成本。在晶圓測(cè)試中，當(dāng)die的間距較小時(shí)，需要用中介板（interposerPCB）放置在探針頭和探針卡板中間起信號(hào)轉(zhuǎn)換作用，通過中介板可逐層將間距放大。就全球DRAM市場(chǎng)規(guī)模變動(dòng)而言，受下游智能手機(jī)和服務(wù)器等消費(fèi)電子不斷擴(kuò)容、IoT為代表的消費(fèi)升級(jí)以及大數(shù)據(jù)云計(jì)算技術(shù)不斷突破的背景下，存儲(chǔ)器市場(chǎng)快速發(fā)展，同時(shí)因?yàn)楣鑳r(jià)原材料高漲帶動(dòng)價(jià)格上升，產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)為明顯的量?jī)r(jià)齊升趨勢(shì)，數(shù)據(jù)顯示，2021年全球DRAM市場(chǎng)規(guī)模達(dá)949億美元，同比2020年增長41.6%。四．探針卡產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀1、市場(chǎng)規(guī)模半導(dǎo)體封測(cè)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展帶動(dòng)探針卡需求持續(xù)增長。根據(jù)數(shù)據(jù)，全球探針卡市場(chǎng)空間由2014年的12.5億元增長至2017年的14.2億元，年復(fù)合增長率為4.3%。隨著產(chǎn)業(yè)持續(xù)擴(kuò)張，市場(chǎng)規(guī)模在2021年達(dá)到23.68億美元，同比增長7.34%，預(yù)計(jì)2022年達(dá)到26.08億美元。其中MEMES探針卡占據(jù)主導(dǎo)地位，2020年市場(chǎng)規(guī)模約為14.51億美元。2、市場(chǎng)結(jié)構(gòu)就全球探針卡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)而言，與傳統(tǒng)的彈簧探針相比具有精密度高、產(chǎn)量高、壽命長、一致性好的特點(diǎn)，基于上述優(yōu)點(diǎn)，MEMS工藝晶圓測(cè)試探針廣泛應(yīng)用于全球高端晶圓測(cè)試（CP測(cè)試），數(shù)據(jù)顯示，目前MEMS探針卡市場(chǎng)份額占比最高，達(dá)6成左右，垂直探針卡和懸臂探針卡分別占比20%和18%左右。3、國產(chǎn)化現(xiàn)狀高端探針領(lǐng)域亟待突破，替代空間巨大。隨著芯片制程越來越小，晶圓代工工藝越來越先進(jìn)，測(cè)試技術(shù)也不斷提高。探針作為測(cè)試階段的耗材，也應(yīng)具有精密度高、產(chǎn)量高、壽命長、一致性好的特點(diǎn)，才能滿足要求。測(cè)試探針高端領(lǐng)域一直被國外所壟斷，根據(jù)數(shù)據(jù)，2020年中國探針卡消費(fèi)市場(chǎng)占全球12.5%，但國內(nèi)供應(yīng)商全球所占份額只有1.1%，五、探針卡競(jìng)爭(zhēng)格局1、市場(chǎng)集中度CP探針國產(chǎn)化程度低，國產(chǎn)替代亟需突破。由于國外廠商進(jìn)入MEMS工藝晶圓測(cè)試探針市場(chǎng)較早，全球晶圓探針卡市場(chǎng)中絕大多數(shù)份額被FormFactor、MJC、TechnoProbe等國外企業(yè)占領(lǐng)，而鮮見國內(nèi)企業(yè)參與全球競(jìng)爭(zhēng)。近年來，國內(nèi)封裝測(cè)試領(lǐng)域展現(xiàn)了良好的發(fā)展趨勢(shì)，長電科技、華天科技、通富微電已進(jìn)入全球封裝測(cè)試企業(yè)前十強(qiáng)，但在中美貿(mào)易摩擦的背景下，半導(dǎo)體芯片測(cè)試領(lǐng)域的關(guān)鍵零部件仍然亟需打破國外壟斷。2、和林微納和林微納國內(nèi)少數(shù)具備生產(chǎn)高端芯片探針產(chǎn)品并具有設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造與銷售能力的專業(yè)廠商之一，2021年英偉達(dá)是探針領(lǐng)域主要客戶，并已對(duì)高通、博通小批量出貨。目前和林微納的半導(dǎo)體芯片測(cè)試探針產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在泰瑞達(dá)以及愛得萬等主流半導(dǎo)體檢測(cè)設(shè)備中的應(yīng)用，客戶包括有英偉達(dá)、安靠、高通、博通和林微納等著名半導(dǎo)體廠商，是國內(nèi)同行業(yè)中競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)的企業(yè)之一。產(chǎn)能而言，2021年一季度和林微納產(chǎn)能為200萬根探針/月，二季度250萬根/月，2021三季度產(chǎn)能已達(dá)300萬件。六、探針卡發(fā)展趨勢(shì)隨著終端電子產(chǎn)品向輕量化、小體積和薄型化發(fā)展，基板逐漸向高密度、高集成、細(xì)線路、小孔徑、大容量、輕薄化的方向發(fā)展，技術(shù)含量和復(fù)雜程度不斷提高，從而使基板線寬、電極間距朝著更加細(xì)小的方向發(fā)展，因此