当前国内正大力推动成熟制程产能的扩展，旨在提高国产芯片的自给率。

据TrendForce在2023年12月的预测数据显示，2023年至2027年间，中国大陆的成熟制程产能在全球的占比将从31%稳步增长至39%。同时，中国大陆的封装产业已占据全球封装产业产值的38%，这为测试设备的国产化提供了巨大的发展空间。

在半导体晶圆制造和封装测试过程中，测试设备都是不可或缺的。

根据SEMI的数据，2023年全球测试设备市场规模约为63.2亿美元，占半导体设备总价值量的6.3%。

在测试设备市场中，测试机、分选机和探针台的价值占比分别约为63%、17%和15%。

资料来源：SEMI

2024年随着行业景气度的回升，测试设备市场有望得到恢复和增长。

随着国内封装测试厂商的扩产计划的推进以及对设备采购需求的增加，国产半导体测试设备厂商有望迎来新的发展机遇并进一步提升其在国内乃至全球市场的地位。

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资料来源：SEMI

半导体晶圆后道测试是半导体制造过程中的重要环节，主要通过对晶圆的电性能和功能进行测试来检查晶圆上晶粒的有效性。这一过程以封装测试为界限，可以分为晶圆检测（CP、Circuit Probing）和成品检测（FT、Final Test）两个阶段。

测试机主要用于检测芯片的功能和性能，而探针台和分选机则负责实现被测晶圆/芯片与测试机功能模块之间的连接。

测试机贯穿每一个测试环节，而探针机则能够将测试机不同的功能模块与具体晶圆的性能测试结合起来，分选机则是针对芯片成品做更宏观的质量控制。

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测试机为后道测试设备中最大的细分领域，由于测试机研发难度大、单机价值量更高，因此测试机价值量占比最大，达到接近70%的比例。

在集成电路（IC）的设计阶段，测试机、分选台和探针台等设备主要参与设计验证环节。

设计公司利用这些设备对晶圆样品和封装样品等成品进行测试，以验证样品的功能和性能是否符合设计要求。

在IC的制造阶段，测试设备被用来对晶圆进行检测，并输出晶圆Map图，从而帮助节省封装成本。

在IC的封装测试阶段，测试设备则负责对封装完成的芯片进行测试，以验证产品性能是否达到标准。

测试机使用范围涉及前后道全部过程：

资料来源：华峰测控

在工作方式上，测试机是检测芯片功能和性能的专用设备，测试机对芯片施加输入信号，采集被检测芯片的输出信号与预期值进行比较，判断芯片在不同工作条件下功能和性能的有效性。

测试机按其功能可分为模拟/混合测试机和数字测试机两大类。

其中，数字测试机进一步细分为SoC测试机、存储测试机和射频测试机等。

目前，存储测试机的国产化率极低，这意味着国产替代的空间非常巨大。

相比之下，模拟测试机的价格区间在5-15万美元之间，技术难度相对较低。

国内一些公司如华峰测控等已经在这一领域实现了初步的国产替代。

SoC/存储测试机的价格较高，并且由于其引脚数量更多、频率更高以及对配套软件算法的要求更为严格等特点，其技术难度相较于模拟测试机有了显著的提升。

为了适应不断迭代的高端芯片以及新的技术标准和协议，生产厂商需要持续进行研发投入。目前，国内仅存在部分替代机型，整体来看仍存在较大的国产替代空白。

测试机分类：

市场格局方面来看，全球半导体测试设备市场主要由泰瑞达和爱德万两家公司所主导，形成双寡头垄断局面。

根据MIR DATABANK的预测，到2025年，测试机、分选机和探针台国产化率有望提升至25%、35%和20%。

这一趋势表明，国内本土企业在半导体测试设备领域的竞争力正在逐步增强，国产替代正在加速。

半导体测试机竞争格局：

资料来源：SEMI

探针台主要应用于半导体制造的晶圆检测（CP，Circuit Probing）环节，同时也有部分用于设计验证和成品测试环节。它主要负责输送和定位任务，确保晶圆与探头能够成功接触并完成测试。

探针台对精度的要求非常严格，重复定位精度必须达到微米级别。同时，设备稳定性也是关键因素，各个执行器件都需要进行多余度的控制，以确保晶圆损伤率控制在1ppm（百万分之一）以内。

该设备能够实现晶圆的自动上下片、寻中心、对准及精确定位，按照预设步骤精确移动晶圆，使得探针卡上的探针能够准确对准硅晶圆上的相应位置。

在晶圆检测过程中，探针测试主要对封装前的晶圆上的裸芯片进行性能测试。

裸芯片上具有多个PAD点，用于信号传输到各个方形区域（边长约数十微米）。

测试时，探针与这些PAD点接触，并输入、输出测试信号。经过PAD引出引脚、覆盖封装材料等工序后，裸芯片即成为成品芯片，其稳定性和尺寸均得到大幅提升。

根据其不同功能，探针台可分为高温探针台、低温探针台、RF探针台、LCD探针台等多种类型。

除了常见的晶圆探针台外，还存在一类专门用于光电器件领域的晶粒探针台。这种探针台针对的是已经经过划片但尚未封装的裸晶粒进行测试。

在技术壁垒方面，由于CP测试的对象是未经封装的晶圆，其结构相对脆弱。探针连接过程又是有损的，这就要求探针台具备更高的操控精度和稳定性，以确保对晶圆的损伤率控制在极低水平。

这些技术使得探针台成为半导体制造中不可或缺且技术含量极高的设备。

目前，探针台市场主要由日本厂商占据主导地位，国产探针台在国内市场已经开始取得一定的突破。

东京精密和东京电子两家日本公司在全球探针台市场中分别占据了46%和27%的份额。

中国台湾地区的旺矽科技和惠特科技也分别占据了10%和4%的市场份额。

中国大陆的深圳矽电也取得了3%的市场份额。除此之外，长川科技、中电科等国产设备厂商也在积极布局探针台市场。

分选机在集成电路的设计验证环节和封装测试阶段的成品测试环节中发挥着关键作用。

分选机能够自动将待检测的芯片传送至测试工位，该测试工位是专门用于将芯片与测试机连接并进行测试的区域。

分选机与探针台都是专用设备，其主要任务是将芯片的引脚与测试机的功能模块连接起来，并实现批量自动化测试。

测试分选机的核心构成包括精密运动控制系统、伺服驱动系统以及测试分选设备本体。其中，精密运动控制系统作为整个设备的“大脑”，负责向伺服驱动系统发送精确的运动指令，从而驱动测试分选设备本体进行高效、准确的芯片分选操作。

结构上，分选机主要分为三大类型：重力式分选机、转塔式分选机和平移式分选机。

在分选机行业中，企业的核心竞争力主要体现在与测试机的协同能力、满足多样化产品需求的能力以及提供优质服务的能力上。

分选机市场的竞争格局相对分散，且国产分选机在市场上仍显得较为稀缺。

从市场竞争角度来看，分选机企业可以分为两大梯队。

第一梯队包括Cohu, Inc. (Xcerra)、Advantest、中国台湾鸿劲科技、长川科技以及金海通等知名企业。

第二梯队则包括Techwing、ASM Pacific Technology、Kanematsu (Epson)、EXIS TECH、MCT、Boston Semi Equipment、深科达半导体、Chroma ATE以及SRM Integration等企业。

除了长川科技之外，国内本土的分选机制造商还包括金海通、上海中艺和格朗瑞等。

其中，金海通专注于平移式分选机的研发与生产，上海中艺则主打重力式分选机，而格朗瑞则致力于转塔式分选机的制造。

资料来源：行行查

半导体测试设备是半导体芯片制造中重要的设备，用于确保半导体芯片的质量和性能达到预定标准。

为保证下游制造和封测厂商与芯片设计公司对集成电路性能测试的协同，芯片设计公司选择的测试设备类型是晶圆制造厂、封测厂商选择测试设备的重要考虑因素，芯片设计企业的崛起为半导体测试设备打开成长空间。

随着半导体技术的不断发展，半导体测试设备也在不断升级和改进。现代的半导体测试设备具备高度的自动化和智能化水平，能够大大提高测试效率和准确性。同时，还能够提供详细的测试数据和分析报告，从而优化制造过程并提高产品质量。

随着半导体行业加速回暖，半导体测试设备有望迎来新一轮发展机遇！

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