前言:
碳化硅(SiC)功率器件是新能源汽车、新能源发电等战略产业的核心元件,而KGD(已知良品芯片)测试是保障其量产经济性与应用可靠性的关键“守门”环节。当前,在下游需求爆发、国家政策强力扶持及技术快速迭代的三重驱动下,中国SiC功率器件KGD测试设备市场正迎来高速增长期,规模预计将从2024年的1.2亿元快速增长至2029年的6.9亿元。然而,该领域技术壁垒极高,长期被国际巨头主导。未来,行业将沿着国产化突破、测试效率与智能化升级、产业链深度协同等清晰路径发展,本土企业面临从“可用”到“好用”的攻坚挑战与历史性机遇。
1、为何对碳化硅(SiC)功率器件至关重要?
KGD(Known Good Die)测试即“已知良品芯片”测试,是指在芯片完成晶圆制造后、进行封装之前,在晶圆级别(Wafer Level)对每一颗裸片(Die)进行全面的电学性能和功能测试,确保只有功能、性能完全合格的芯片才会进入后续昂贵的封装流程。碳化硅功率器件KGD测试设备具有成本效益、可靠性要求、技术挑战等。
碳化硅(SiC)功率器件的重要性
|
重要性 |
简介 |
|
成本效益 |
SiC衬底及外延成本高昂,封测成本占比显著。通过KGD测试提前剔除不良品,能避免对“坏芯片”进行无效封装,大幅降低单颗合格器件的综合成本,提升经济效益。 |
|
可靠性要求 |
SiC器件广泛应用于新能源汽车、轨道交通、智能电网等高可靠性领域。KGD测试是确保器件源头质量、提升系统可靠性和安全性的第一道关键防线。 |
|
技术挑战 |
SiC材料特性(如高禁带宽度、高电场强度)使其器件工作在更高电压、频率和温度下,制造工艺波动对参数影响更敏感,因此晶圆级筛选比传统硅基器件更为必要。 |
资料来源:观研天下整理
2、三项有利因素驱动,我国碳化硅功率器件KGD测试设备市场处于快速增长期
根据观研报告网发布的《中国碳化硅功率器件KGD测试设备行业发展趋势分析与投资前景预测报告(2026-2033年)》显示,当前,我国碳化硅(SiC)功率器件KGD(已知良品芯片)测试设备市场正处于快速增长阶段,其动力主要来源于下游产业的爆发性需求、国家战略的强力支持以及技术迭代的内在要求,三者共同构成了市场发展的核心驱动逻辑。
下游应用市场的爆发式增长是直接且最核心的拉力。新能源汽车的快速发展,尤其是800V高压平台、车载充电机(OBC)及直流快充桩的普及,对SiC器件的需求呈指数级增长。同时,光伏、储能、工业电源等领域对高效电能转换的追求,也为SiC开辟了广阔市场。下游产能的急剧扩张,直接催生了确保芯片质量和可靠性的巨量KGD测试设备需求。
碳化硅功率器件KGD测试设备行业核心下游应用驱动分析
|
下游应用领域 |
对SiC器件的核心需求 |
对KGD测试设备的具体要求 |
|
新能源汽车(主驱逆变器、OBC) |
高效率、高功率密度、高可靠性、耐高温 |
高压(≥1200V/1700V)大电流动态测试、高低温可靠性测试、高吞吐量 |
|
充电桩/储能/PCS |
高电压、高效率、长寿命 |
高压大电流静态参数精准测试、开关损耗精确评估 |
|
光伏逆变器 |
高转换效率、高频率 |
快速开关特性测试、动态参数一致性测试 |
|
工业与轨道交通 |
超高可靠性、极端环境适应性 |
超高温/超低温测试能力、长期可靠性筛查 |
资料来源:观研天下整理
国家政策与产业战略支持提供了顶层设计与持续推力。“碳达峰、碳中和”战略目标将新能源产业置于核心地位,而第三代半导体(以SiC和GaN为代表)作为实现这一目标的关键技术,被明确写入“十四五”规划等国家级文件。测试设备是保障产业链自主可控、突破“卡脖子”环节的关键支撑,其国产化因此持续获得政策引导与资源倾斜。
碳化硅功率器件KGD测试设备行业核心政策与战略支持
|
政策/战略方向 |
核心目标 |
对KGD测试设备产业的具体影响 |
|
“碳达峰、碳中和”战略 |
推动能源结构转型,发展绿色低碳产业 |
创造SiC器件海量应用市场,间接驱动测试设备需求 |
|
“十四五”规划等国家级产业政策 |
强化科技自立自强,突破关键核心技术 |
将第三代半导体及高端装备列为重点,直接支持测试设备技术攻关与国产化替代 |
|
产业链自主可控安全需求 |
保障供应链安全,提升产业韧性 |
促使下游厂商积极导入国产测试设备,为本土企业提供市场验证机会 |
资料来源:观研天下整理
而技术本身的快速演进与产业升级需求则是内在的驱动引擎。SiC器件正向更高电压(如1700V/3300V)、更大电流发展,对测试设备的性能与安全防护提出极限挑战。同时,产业从研发导入迈向规模量产,提升KGD良率以控制成本成为核心诉求,驱动测试设备向更高精度、效率和智能化发展。此外,大功率模块化趋势要求芯片参数高度一致,使得KGD测试需从简单合格筛查深化为精密参数分选(Binning)。
碳化硅功率器件KGD测试设备行业技术演进与产业升级需求
|
演进维度 |
具体表现 |
对KGD测试设备提出的新要求 |
|
器件性能迭代 |
电压等级从1200V向1700V/3300V提升 |
更高的电压/电流测试能力、更强的安全防护与绝缘设计 |
|
量产成本与良率压力 |
产业进入规模化生产阶段,成本控制至关重要 |
更高的测试吞吐量(UPH)、更智能的测试优化以提升效率、AI用于良率分析与提升 |
|
应用模块化趋势 |
大功率模块采用多芯片并联 |
极高的参数测量精度与一致性分选(Binning)能力、多芯片协同测试方案 |
资料来源:观研天下整理
3、全球及中国碳化硅功率器件KGD测试设备行业市场规模不断扩大
功率器件在驱动电机、调节电压和控制电流等方面发挥关键作用,因此对其可靠性和性能的测试需求也在增加,KGD 测试可减少芯片封装后因可靠性问题导致的良率损失,测试设备的市场需求也随之增长。根据数据,全球碳化硅功率器件KGD测试设备市场规模在2024年达到0.9亿美元,预计2029年增至3.9亿美元;中国碳化硅功率器件KGD测试设备市场在2024年的市场规模为1.2亿元,预计2029年增至6.9亿元。
数据来源:观研天下整理
数据来源:观研天下整理
4、中国碳化硅功率器件KGD测试设备行业发展趋势清晰而明确
我国碳化硅功率器件KGD测试设备行业发展趋势清晰而明确,呈现出一条从追赶替代到自主创新、从单一功能到系统协同的进阶路径。
首先,国产化进程正从“有”到“优”,从中低端向高端核心环节纵深渗透。在供应链安全需求与国家专项支持下,国产设备已能在静态参数测试等环节实现替代,并正朝着高压动态测试、高温可靠性测试等壁垒最高的领域攻坚,旨在实现全链条自主可控。
其次,测试效率与智能化水平成为决定量产经济效益的关键。面对大规模制造的成本压力,提升吞吐率(UPH)是核心方向,通过多站点并行测试、智能调度等方式优化成本。同时,AI技术将深度融入测试数据实时分析、流程优化与良率提升,推动测试从“测量”向“洞察与预测”演进。
第三,测试范式正从静态参数导向,升级为对动态性能与系统级可靠性的全面评估。随着应用端对器件真实工作状态的要求愈发严苛,能够精确评估开关损耗、短路能力等动态参数,以及模拟实际工况的系统级测试(SLT)方案,将成为测试设备商技术竞争力的分水岭。
第四,产业链合作模式正从标准化设备供应,转向深度定制化与协同创新。设备商需要与芯片制造厂商深度绑定,针对特定工艺与产品共同开发定制化测试解决方案与算法,角色从供应商转变为共同提升工艺良率和产品性能的战略合作伙伴。
最后,设备平台能力正向极限参数与多物理场综合测试演进。为适应未来3300V及以上更高压、更大电流器件的测试需求,设备必须在电压/电流容量和测量精度上不断突破,并整合电、热、机械等多维度参数的综合分析能力。
我国碳化硅功率器件KGD测试设备行业发展趋势
|
发展趋势维度 |
核心内涵 |
关键体现 |
|
国产化路径 |
从替代到攻坚,实现全链条自主 |
由静态参数、分选环节,向高压动态、高温可靠性等高端测试突破 |
|
效率与智能化 |
以降本增效为核心,以AI赋能决策 |
提升吞吐率(UPH),应用AI进行流程优化、数据分析和良率预测 |
|
测试范式升级 |
从静态特性转向动态与系统级可靠性评估 |
精确测量开关损耗、短路耐受能力;发展模拟真实工况的系统级测试(SLT) |
|
产业协作模式 |
从标准供应到深度绑定与联合开发 |
与芯片制造商共同开发定制化测试方案、专用探针卡及算法,成为开发伙伴 |
|
平台能力演进 |
适应器件发展,面向多参数综合测试 |
提升电压/电流测试容量与精度,发展电、热、机械等多物理场综合测试能力 |
资料来源:观研天下整理(WYD)
【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可,任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题,烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com,我们将及时沟通与处理。









