（一）測試設(shè)備貫穿半導(dǎo)體制造全流程半導(dǎo)體測試設(shè)備是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈核心裝備，涵蓋晶圓測試、封裝測試及功能驗(yàn)證等環(huán) 節(jié)。半導(dǎo)體測試設(shè)備貫穿于集成電路制造的全生命周期， 且因半導(dǎo)體生產(chǎn)流程極其復(fù)雜， 為了防止壞品流入下一道高成本工序，測試必須分段進(jìn)行，主要在晶圓制造后的CP測試 與封裝后的FT測試兩大核心環(huán)節(jié)發(fā)揮決定性作用：

CP測試（Circuit Probing/Wafer Sort）：發(fā)生在晶圓制造完成之后、封裝之前。測試 機(jī)配合探針臺(tái)，通過探針卡與晶圓上的裸芯接觸施加輸入信號(hào)并采集輸出信號(hào)，測試 其功能和電性參數(shù)。測試結(jié)果通過通信接口傳送給探針臺(tái)，探針臺(tái)據(jù)此對(duì)芯片進(jìn)行打 點(diǎn)標(biāo)記，形成晶圓的 Mapping，即晶圓的電性測試結(jié)果。核心目的是“挑出壞 Die”， 避免將不合格的芯片封裝進(jìn)昂貴的管殼中，從而節(jié)省封裝成本。

圖：晶圓Mapping示意圖；晶圓測試系統(tǒng)示意圖

FT測試（Final Test）：發(fā)生在封裝完成之后、出貨之前。測試機(jī)配合分選機(jī)，對(duì)封 裝好的芯片進(jìn)行全功能測試（包括邏輯功能、性能指標(biāo)、環(huán)境適應(yīng)性等）和電參數(shù)測 試。分選機(jī)將芯片自動(dòng)送入測試工位，并通過基座與連接線將芯片引腳接入測試機(jī)； 測試機(jī)施加測試信號(hào)并采集輸出結(jié)果，判斷芯片功能與性能是否達(dá)標(biāo)，測試結(jié)果回傳至分選機(jī)，由其完成芯片的分選、標(biāo)記及收料或編帶。FT核心目的是“把好最后一關(guān)”， 確保交付給下游終端廠商的產(chǎn)品是100%合格的成品。

圖：成品測試系統(tǒng)示意圖

測試設(shè)備主要包括測試機(jī)、分選機(jī)、探針臺(tái)三大類型。 ? 測試機(jī)（ATE）：作為測試系統(tǒng)的“大腦”，負(fù)責(zé)運(yùn)行測試程序并處理數(shù)據(jù)，價(jià)值量 占比最高。2024年約占中國測試設(shè)備市場總規(guī)模的62.3%。 ? 探針臺(tái)（Prober）：作為CP環(huán)節(jié)的“機(jī)械手臂”，將晶圓逐片自動(dòng)傳送至測試位置， 芯片的管腳通過探針、專用連接線與測試機(jī)的功能模塊進(jìn)行連接的設(shè)備。2024年約 占中國測試設(shè)備市場總規(guī)模的20%。 ? 分選機(jī)（Handler）：作為 FT 環(huán)節(jié)的“自動(dòng)化搬運(yùn)工”，是根據(jù)集成電路不同的性 質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行分級(jí)篩選的設(shè)備。2024年約占中國測試設(shè)備市場總規(guī)模的17.7%。 ? 其他（如探針卡、Socket等）：耗材及輔助設(shè)備。

1、測試機(jī)多細(xì)分賽道結(jié)構(gòu)性分化，SoC與存儲(chǔ)共筑高價(jià)值量技術(shù)深水區(qū)依據(jù)被測芯片的功能差異，測試機(jī)市場劃分為模擬、SoC、存儲(chǔ)及射頻四大核心賽道，各 賽道在參數(shù)性能、價(jià)格區(qū)間及國產(chǎn)化程度上存在顯著的結(jié)構(gòu)性差異。參考觀研天下整理 數(shù)據(jù)，這四類設(shè)備構(gòu)成了清晰的金字塔結(jié)構(gòu)，由低速高精度向高速高并行逐級(jí)抬升：模擬及混合信號(hào)測試機(jī)（Analog/Mixed Signal）：技術(shù)相對(duì)成熟，國產(chǎn)化率較高，競 爭焦點(diǎn)在于高精度而非高速度。 這類設(shè)備主要針對(duì)電源管理（PMIC）、放大器及分 立器件（MOSFET/IGBT）。其單芯片引腳數(shù)通常在10個(gè)以內(nèi)，測試速度僅需5-10MHz， 向量深度較淺。

射頻（RF）測試機(jī)：核心壁壘在于射頻板卡的頻率覆蓋、帶寬與測量精度，主要應(yīng) 用于PA及射頻開關(guān)測試。雖然引腳數(shù)同樣較少，但需支持5G/6G等最新通信標(biāo)準(zhǔn)， 對(duì)頻率與帶寬精度要求極高，單價(jià)約30–40萬美元，技術(shù)難度顯著高于模擬類設(shè)備。

SoC測試機(jī)：市場份額最大且壁壘極高，面向CPU、GPU、MCU及手機(jī)AP等復(fù)雜 數(shù)字芯片。其核心挑戰(zhàn)在于大規(guī)模數(shù)字通道與多協(xié)議協(xié)同處理，引腳數(shù)可達(dá)數(shù)千個(gè)， 測試速度覆蓋100MHz至1.6GHz以上，向量深度可達(dá)256MV以上，并需支持MIPI、 PCIe、DDR等上百種通信協(xié)議。設(shè)備單價(jià)跨度約20萬–150萬美元，目前國產(chǎn)化率 較低，是國產(chǎn)廠商攻堅(jiān)的主戰(zhàn)場。

存儲(chǔ)測試機(jī)：主要用于DRAM與NAND Flash測試，技術(shù)核心在于極致并行測試能 力。為降低單位測試成本，單機(jī)需同時(shí)測試1024個(gè)甚至更多DUT，測試頻率可達(dá) 200MHz–6GHz以上，對(duì)系統(tǒng)調(diào)度與熱管理能力提出極端要求，單價(jià)約100萬–300 萬美元，是測試機(jī)中價(jià)值量最高、也是國產(chǎn)化率最低的“深水區(qū)”之一。從市場結(jié)構(gòu)看，SoC測試機(jī)已成為當(dāng)前測試機(jī)市場中占比最高的細(xì)分品類。

圖：不同種類測試機(jī)特征區(qū)別對(duì)比

2、探針系統(tǒng)筑牢晶圓測試精密基石，MEMS探針卡隨先進(jìn)制程加速滲透探針臺(tái)系統(tǒng)由精密機(jī)械、光學(xué)觀察、探針定位、環(huán)境控制與信號(hào)接口等子系統(tǒng)協(xié)同構(gòu)成。其中精密機(jī)械平臺(tái)包含載物臺(tái)、探針座與減震系統(tǒng)，載物臺(tái)負(fù)責(zé)樣品高精度移動(dòng)定位， 高端設(shè)備定位精度可達(dá)≤1μm，減震系統(tǒng)用于隔離外部振動(dòng)；顯微觀察系統(tǒng)配備長工作距 離物鏡，放大倍數(shù)一般覆蓋50×–500×并支持明場/暗場觀察，以便監(jiān)控探針與焊盤接觸； 探針定位系統(tǒng)由探針臂、探針座及manipulator構(gòu)成，支持多探針同時(shí)接觸，兼容鎢針（直 徑≤25μm）、鈹銅針及射頻探針（頻率≤67GHz）等；高端機(jī)型可集成溫控（-40℃~300℃ 或更寬）、磁控（≤1T）與真空等環(huán)境模塊；信號(hào)連接端提供BNC、SMA、Triax等接口， 并通過低噪聲屏蔽設(shè)計(jì)將噪聲控制在≤1nV，以滿足高精度測試需求。

圖：探針臺(tái)典型形態(tài)及結(jié)構(gòu)俯視、側(cè)視示意圖

探針卡（Probe Card）作為連接ATE測試機(jī)臺(tái)和半導(dǎo)體晶圓之間的接口，結(jié)構(gòu)類似于一 塊定制的PCB。它由探針（probe）和其他功能部件組成。探針是探針卡的核心部件，負(fù) 責(zé)實(shí)際與晶圓接觸，PCB則作為載體，承載探針和其他元件，并實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞。根據(jù)結(jié) 構(gòu)和技術(shù)可以分為以下幾種類型： 懸臂式探針卡：探針呈懸臂伸出、成本較低，通常用于焊墊或凸塊較大的傳統(tǒng)模擬/ 部分邏輯芯片，但探針相對(duì)較粗、針痕較深，重復(fù)接觸下更易造成焊墊損傷； 垂直式探針卡：探針垂直排列，可承載更高針數(shù)并適配更小焊墊間距，適用于手機(jī) 處理器、GPU等高端芯片，針痕較淺且更適合多次測試；

MEMS探針卡：基于微機(jī)電系統(tǒng)工藝實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的探針制造與更高的一致性，可滿 足超高針數(shù)與極小間距測試需求，常用于7nm、5nm等先進(jìn)工藝高端處理器或GPU。 隨著制程微縮推動(dòng)焊墊間距持續(xù)收縮，探針卡技術(shù)路線加速向高端集中，MEMS探針卡 已成為主流方案，TechInsights 數(shù)據(jù)顯示2024年市場份額達(dá)69.77%，其在高針數(shù)、細(xì)間 距、低損傷與穩(wěn)定性方面的優(yōu)勢，將在5G、AI與物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用驅(qū)動(dòng)下進(jìn)一步強(qiáng)化需求。

圖：懸臂式探針卡結(jié)構(gòu)示意圖；MEMS探針卡示意圖

分選機(jī)負(fù)責(zé)芯片的自動(dòng)拾取、傳輸、溫控與分類，依據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)不同分為平移式（Pick & Place）、轉(zhuǎn)塔式（Turret）和重力式（Gravity）。不同種類的分選機(jī)在包括單位小時(shí)產(chǎn) 出（UPH）、可分選封裝尺寸（Package size）和測試工位（Site）等技術(shù)參數(shù)上的側(cè)重有 所不同，三種分選機(jī)采用不同的技術(shù)路線，適用不同的分選場景。

圖：各類型分選機(jī)的適用場景、運(yùn)作方式及優(yōu)缺點(diǎn)不同平移式與轉(zhuǎn)塔式占據(jù)絕對(duì)主流，重力式更多服務(wù)傳統(tǒng)封裝、占比相對(duì)較低。平移式具有 工作量大、應(yīng)用場景多、技術(shù)難度最大的特點(diǎn)，適用于大尺寸芯片，市場占比最高，達(dá) 47.36%；轉(zhuǎn)塔式具有測試速度快的特點(diǎn)，適用于高密度測試場景，市場占比達(dá) 43.34%； 重力式適配DIP、SOP等傳統(tǒng)封裝類型，市場占比僅為9.30%。