半导体测试：第三方测试乘风而起，国产测试设备导入加速
思瀚产业研究院    2026-01-27

集成电路测试包括晶圆测试（CP）和芯片成品测试（FT），其中晶圆测试技术门槛相对更高。CP 测试是封装前的晶圆测试（Wafer Test），目的是筛选出不良晶粒，避免将不良芯片封装，从而降低成本；而 FT 测试是在芯片完成封装后进行，使用弹簧针或测试插座（Socket）连接 IC 外引脚进行功能与性能验证。相比芯片成品测试，晶圆测试属于“晶圆级”工艺，需要将数千颗甚至数万颗裸芯片高度集成于一张晶圆上，对测试作业的洁净等级、作业的精细程度、大数据的分析能力等要求较高，因此其测试难度高于芯片成品测试，技术实力较强的测试厂商通过精益生产能够实现更好的效益，从而拉开与竞争对手的差距。

竞争格局方面，据伟测科技招股说明书，由于晶圆测试的技术门槛、投资门槛更高，因此业内参与者较少，竞争格局相对集中；而在晶圆测试内部，封测一体化厂商与独立第三方测试厂商的合作多于竞争，前者将晶圆测试业务大量外包给后者；在芯片成品测试方面，“封测一体厂商”和“独立第三方测试厂商”的竞争与合作共存，前者将部分业务外包给后者的同时，自身也在发展芯片成品测试业务。

受益于行业专业化分工持续演进，独立第三方测试服务逐步兴起。随着集成电路产业链专业化分工加深，集成电路封测产业在“封装－测试一体化”之外，逐步孕育出“独立第三方测试服务”模式。相比封装测试一体化的企业，独立第三方测试企业专业从事晶圆和芯片成品测试业务，是行业内测试服务的主要供给方，主要服务的客户为芯片设计公司，同时也大量承接封测一体企业、晶圆制造企业、IDM 厂商外包的测试业务。该模式诞生于集成电路产业较发达的中国台湾地区，历经约三十余年发展和验证，已成为产业链中相对成熟的一环。相比封测一体模式，第三方独立测试模式更具专业性和效率性，且测试结果更加中立客观，因此是行业追求更高效率的必然结果。

我国集成电路测试市场规模呈高速增长态势。根据中国台湾地区工研院的统计，集成电路测试成本约占设计营收的 6%—8%，若取中值 7%，结合中国半导体行业协会关于我国芯片设计业务的营收数据测算，2024 年我国集成电路测试市场规模约为451.50亿元，同比增长 17.90%，相比 2019 年的 214.45 亿元增长超过一倍，2013—2024年复合增长率高达 20.77%。

集成电路测试过程需要测试机、分选机、探针台等设备参与，行业发展有望拉动相关设备需求。其中，晶圆测试过程为：探针台将晶圆逐片自动传送至测试位置，芯片的端点通过探针、专用连接线与测试机的功能模块进行连接，测试机对芯片施加输入信号并采集输出信号，判断芯片功能和性能是否达到设计规范要求。测试结果通过通信接口传送给探针台，探针台据此对芯片进行打点标记，形成晶圆的Mapping，即晶圆的电性测试结果。晶圆测试系统通常由支架、测试机、探针台、探针卡等组成。

支架（Test Head）：用于固定和支撑测试机头，确保测试过程中设备的稳定性。支架通常需要承载测试机头的重量，并提供精确的定位功能。

测试机（Tester/ATE）：负责产生待测器件所需的电压、电流及时序信号，并读取测试结果判断芯片好坏。测试机通过工作站控制，包含 CPU 控制模块、系统电源模块、向量存储器、端口电路等模块化电子硬件。

探针台（Prober）：提供晶圆的承载、运动与对准的精密机械结构。探针台的卡盘通过真空吸附固定晶圆，并通过 XYZ 三轴精密移动轴带动晶圆移动到设定位置，使探针与晶圆上的芯片焊盘逐次接触完成测试。

探针卡（Probe Card）：作为晶圆和测试系统之间的关键接口，负责将探针与晶片上的焊盘直接接触。探针卡主要由 PCB、探针和支撑环组成，通过探针引出晶片信号，配合测试仪器实现自动化测量。

芯片成品测试，指通过分选机和测试机的配合使用，对封装完成后的芯片进行功能和电参数测试，其测试过程为：分选机将被测芯片逐个自动传送至测试工位，被测芯片的引脚通过测试工位上的基座、专用连接线与测试机的功能模块进行连接，测试机对芯片施加输入信号并采集输出信号，判断芯片功能和性能是否达到设计规范要求。测试结果通过通信接口传送给分选机，分选机据此对被测芯片进行标记、分选、收料或编带。芯片成品测试系统通常由测试机、分选机、测试座组成。

测试机（Tester/ATE）：核心设备，负责检测芯片功能和性能。测试机对芯片施加输入信号并采集输出信号，判断芯片功能和性能是否达到设计规范要求。测试机主要由主控计算机、系统总线控制系统、图形存储器、图形控制器、定时发生器、精密测量单元（PMU）、可编程电源等组成。

分选机（Handler）：作为机械手臂，实现芯片的自动化传送和分类。分选机将被测芯片逐个自动传送至测试工位，测试完成后根据测试结果通过通信接口接收信息，据此对被测芯片进行标记、分选、收料或编带，将芯片放置到对应区域如好品区、坏品区等。

测试座（Socket）：连接被测芯片与测试系统的接口组件。测试座通常包括底座（Base）、插孔（Socket）和盖子（Lid）或压盖机构，用于放置封装后的芯片，使被测芯片的引脚通过测试工位上的基座、专用连接线与测试机的功能模块进行连接。

测试板（Load Board）：在 FT 测试中替代晶圆测试的探针卡，起到信号连接作用。Load Board 上需要加装测试座（Socket）来放置封装后的芯片，实现芯片引脚与测试机功能模块的电气连接。

支架（Test Head）：用于固定和支撑测试机头，确保测试系统的稳定性。

测试机（Tester）、分选机（Handler）和探针台（prober）构成半导体测试环节的核心设备。其中，测试机是测试环节的“大脑”，负责向芯片施加激励信号，采集输出响应，判断芯片的电性参数、功能和性能是否符合设计规格；探针台搭配测试机用于晶圆级测试（CP），将晶圆上的每一个 Die 依次与测试机的探针卡连接，实现电气接触，从而完成在晶圆阶段的筛选 ；分选机用于封装后测试（FT），将已封装好的芯片自动送入测试座（Socket），完成测试后再按测试结果（如Good/Bin）分类打标，是后道封装测试的自动化关键设备 。三者分工协同，覆盖芯片测试全流程。据 SEMI 数据，2020 年全球半导体测试设备中，测试机、分选机和探针台分别占比63.1%、17.4%和 15.2%。

半导体器件向高精度方向发展，对半导体设备的操作精度、迭代速度要求有所提高。摩尔定律放缓的背景下，半导体器件主要通过提高集成度的方式实现更多功能或更快响应。半导体制造过程一般会缩小器件特征尺寸，如高端逻辑芯片的电路制程线宽已由微米级别缩小至纳米级别，最小已达 2 纳米。

此外，为避免器件集成度提高后单位制造成本过度上涨，业界一般使用更大尺寸的晶圆，通过在单片晶圆片上制造更多的芯片并提高边缘区域使用率的方法降低单位制造成本，目前主流晶圆尺寸已从4英寸、6 英寸，逐步发展到 8 英寸和 12 英寸。以后道测试设备中的探针台为例，据矽电股份招股说明书，晶圆尺寸增加导致探针的移动行程更大，而器件集成度提升的同时缩小了 PAD 尺寸，这又要求探针具备更高的操作精度（例如：目前晶粒的尺寸 PAD 约 40μm，考虑到探针具有一定尺寸，实际允许的探针操作误差仅为约 5μm）。因此，随着半导体工艺进步，探针台也在向高精度方向发展以适应生产要求，高效、高精度定位已日渐成为探针测试设备的一项重要性能评价指标。

2025 年半导体后道设备呈强劲复苏态势，预计 2026 年有望延续增长。据SEMI于2025年 12 月发布的报告，2025 年全球 OEM 厂商半导体制造设备总销售额达1,330亿美元，创历史新高，同比增长 13.7%，预计 2026 年、2027 年将分别达到1,450 亿美元、1,560亿美元，主要驱动力为 AI 旺盛需求带动逻辑芯片、内存和先进封装应用持续增长。按细分板块划分，2025 年全球半导体测试设备销售额约为112%，同比增长48.1%，延续自 2024 年以来的强劲复苏态势。受益于器件架构日益复杂化、先进和异构封装的加速采用，以及对 AI 和 HBM 半导体严格的性能要求，2026—2027 年全球半导体测试设备销售额有望延续增长，预计 2026 年和 2027 年同比增速分别为12.0%和7.1%。

半导体测试设备竞争格局：海外厂商绝对主导，国产替代方兴未艾。以半导体测试设备中占比最高的测试机为例，目前行业呈现双寡头格局，日本爱德万（Advantest）和美国泰瑞达（Teradyne）合计占据市场约 80%份额（爱德万约50%，泰瑞达约30%，日经新闻数据）。两家企业凭借长期研发投入、强大的客户关系和成熟平台，在SoC测试、存储器测试、系统级测试等关键领域保持领先，并通过与TSMC、三星、英特尔等大型晶圆厂建立长期合作关系，持续升级平台以满足复杂芯片的测试需求。

SoC 测试机、存储测试机价值占比最高，也是国产替代的主要方向。从细分品类占比来看，目前 SoC 测试机和存储测试机价值占比最高，全球份额合计超过80%，国内市场中这两类设备合计份额接近 60%。相比其他测试机品类，SoC 测试机和存储测试机的技术壁垒较高，其中 SoC 测试机主要针对 SoC 芯片的测试系统，而存储测试机主要针对存储器进行测试，通过写入数据后再进行读取、校验，保证产品精度，二者是测试设备国产替代的主要方向。目前国内在中低端设备与服务方面竞争较为激烈，虽然受政策推动本土供应链正不断增强，但在最先进的 ATE 高端市场仍主要依赖海外供应商，国产替代前景广阔。

探针台方面，据 QYResearch 调研显示，2024 年全球半导体检测探针台市场规模大约为 12.24 亿美元，预计 2031 年将达到 15.22 亿美元，2025-2031 期间年复合增长率（CAGR）为 3.2%。而根据头豹研究院数据，2021 年行业份额前四均为海外企业，分别为：东京精密（46%，日本）、东京电子（27%，日本）、旺矽（10%，中国台湾）和惠特（4%，中国台湾），中国大陆企业矽电股份以 3%份额位列全球第五位。

相比测试机和探针台，分选机行业竞争格局相对分散，据头豹研究院数据，2021年行业份额前四分别为：COHU（美国，21%）、Xcerra（美国，16%）、爱德万（12%，日本）和鸿劲（8%，中国台湾），中国大陆企业长川科技市场份额约为2%，位列全球第五位。

国产半导体设备企业逐步加快布局，竞争力逐步加强。目前国内有十余家半导体测试设备上市企业，其中规模较大的企业包括长川科技（300604.SZ）、精测电子（300567.SZ）、华峰测控（688200.SH）、中科飞测（688361.SH）等。其中，长川科技作为国内半导体测试设备龙头企业，产品涵盖测试机、分选机和探针台等多种品类，在营收规模、产品品类、技术实力等方面具备优势。2025 年12 月，长川科技发布定增预案（修订稿），拟通过向特定投资者定向增发募集资金不超过31.27亿元，用于集成电路测试机、AOI 设备研发项目。公司定向募资加码研发，有望强化在后道测试设备技术储备，推动测试设备领域的国产替代进程。