半导体探针卡行业需求周期向上先进封装巩固MEMS地位国产错位突破冲击海外垄断格局

2026-06-15 10:02

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一、作为芯片良率管控关键门槛部件，半导体探针卡行业需求随半导体产业周期波动上行

半导体探针卡（Probe Card），是半导体晶圆 CP 测试（Chip Probing，晶圆针测）环节专用的精密定制化接口治具与核心耗材，架设在自动测试设备 ATE 与未切割、未封装的晶圆之间，通过微米级精密探针阵列和晶圆芯片焊盘 / 凸点形成可靠电气连通，传输测试激励信号并回采芯片反馈电信号，批量检测裸晶粒电气性能、筛选不良芯片。

作为芯片良率管控的关键门槛部件，半导体探针卡行业需求随半导体产业周期波动上行。2018-2024年我国半导体探针卡需求量由1393张增长至2746张，实现接近翻倍增长，其中2021-2022年，全球芯片周期上行、国内晶圆厂大规模新建投产、成熟制程产能快速释放，下游封测、晶圆测试需求集中爆发，探针卡需求量连续两年突破 3000 张高位。综合晶圆厂扩产进度、先进制程导入速度、测试频次提升、存量探针卡周期性更换等多重驱动因素测算，我国半导体探针卡市场正进入新一轮加速成长周期，2025 年需求量增至 2965 张，需求规模延续扩张态势。

数据来源：观研天下数据中心整理

二、伴随先进封装技术规模化落地，MEMS探针卡主流地位有望进一步巩固提升

根据结构和技术路线不同，半导体探针卡主要分为悬臂式探针卡、垂直式探针卡、MEMS探针卡等类型。

根据观研报告网发布的《中国半导体探针卡行业发展趋势分析与未来前景预测报告（2026-2033年）》显示，悬臂式探针卡采用单端固定的悬臂弹簧结构，探针像吊桥一样从基板表面延伸至晶圆。这种设计成本较低、制造工艺成熟，但存在明显局限：探针间距较大、针痕较深，高频信号传输性能受限（通常低于400Mbps）。因此，悬臂式探针卡主要应用于传统模拟芯片、成熟制程逻辑芯片等对测试密度和频率要求不高的场景，正在逐步被更先进的技术路线取代。

垂直式探针卡的探针垂直排列，通过探针筒导向实现精准的垂直运动。这种结构能形成稳定的接触力，使用寿命更长，且可支持更高的探针密度（通常超过8000针）和更细的焊盘间距（小于50微米），广泛应用于手机处理器、GPU、射频芯片等中高端应用场景，是当前市场的重要组成部分，但其制造成本较高，且出现损坏时无法单针更换，维护成本较高。

MEMS 探针卡依托成熟的半导体微加工工艺量产制备，成为目前技术壁垒最高、产业化应用最广泛的探针卡品类，市场份额高达69.77%，稳居行业主流地位。该产品多项核心性能相较传统悬臂、垂直探针卡具备全方位优势：在精度层面能够实现微米级精准调控，探针排布密度可突破 10 万针，能够适配 5nm 及以下先进制程晶圆测试需求；电气性能表现突出，接触阻抗降幅超 30%，有效降低高速信号传输过程中的损耗问题；耐用性大幅升级，单次使用寿命可达百万次扎针循环，生命周期显著优于传统方案；测试稳定性极强，针对 300mm 大尺寸晶圆开展并行测试时，接触成功率可达 99.99%，有效保障晶圆 CP 测试良率。伴随 3D IC、Chiplet 芯粒集成、HBM 高带宽存储等先进封装技术规模化落地，高端芯片测试的密度、速率、多芯片协同检测要求持续抬升，MEMS 探针卡不可替代性持续增强，行业市场份额与应用地位有望进一步巩固提升。

数据来源：观研天下数据中心整理

三、国产算力放量带动国产半导体探针卡崛起，强一股份跻身全球前排

国产算力放量带动国产探针卡配套需求。国产芯片从“能用”向“好用”升级，性能、产能与生态瓶颈同步突破。硬件层面，华为、寒武纪、海光、沐曦、壁仞等国产算力芯片持续迭代，单卡性能对标国际主流产品。生态层面，国产芯片厂商采取兼容 CUDA 和自研生态双路线：如海光 DCU通过“类 CUDA”环境兼容主流 AI 软件生态，摩尔线程以 MUSA 生态对标 CUDA，华为则围绕 CANN、MindSpore 推进自研体系建设。随着腾讯云、百度、阿里等云厂商和大模型厂商持续适配国产芯片，国产算力走向软硬件协同可用。从产业链景气验证来看，2024–2025 年，寒武纪、海光信息、壁仞科技三家核心算力厂商合计存货同比提升 67%，主动备货预示下游订单景气度延续；同期三家合计营收大幅增长 329%，订单、收入端业绩充分兑现，带动高端探针卡国产配套空间打开。

数据来源：观研天下数据中心整理

国内半导体探针卡国产替代趋势明确，2020-2023 年国产化率由不足 15% 升至 28.6%，预计 2025 年突破 30%，叠加政策规划 2030 年测试设备国产化率目标 85%，行业长期成长确定性较强。预计2025年我国半导体探针卡行业产量有望达到1118张。

数据来源：观研天下数据中心整理

竞争格局上，强一股份作为国内唯一进入全球探针卡前十的企业，2024–2025 年稳定位列全球第六，市占率持续抬升，凭借全品类 MEMS 探针卡量产能力打入高端逻辑、Chiplet、HBM 等前沿应用市场，盈利水平优异。与此同时，和林微纳攻坚高针数 MEMS 技术、精智达深耕存储专用探针卡、矽电股份打通探针台与探针卡协同布局，国内厂商错位竞争、多点突破，持续冲击海外厂商垄断格局。