探針卡把守先進封裝大門

台廠卡位核心供應鏈


AI與先進封裝成本高昂,促使測試全面「前移」。探針卡從耗材晉升良率守門員;台灣測試供應鏈正挾在地與技術優勢,進一步擴大市占版圖。

文●吳旻蓁


▲擺脫傳統耗材定位,探針卡躍升為先進封裝的良率防線。AI繪圖

在AI與高效能運算(HPC)需求推動下,高階晶片的量產良率與成本控制,已成為半導體產業的重要競爭關鍵。隨著CoWoS等2.5D/3D異質整合封裝快速導入,一顆運算模組內往往整合多顆GPU裸晶、高頻寬記憶體(HBM),以及中介層、重布線層等高成本封裝結構。若任一晶粒在完成封裝後才發現瑕疵,不僅可能導致整個高價值模組報廢,也會白白消耗稀缺的先進封裝產能。

封裝成本高驅動測試前移

因此,半導體廠愈來愈重視「已知良好裸晶」(KGD),要求晶片在進入高成本封裝前,就先完成更完整的功能與可靠度篩選。測試流程也因此從過去封裝後或後段測試,逐步前移至晶圓階段,甚至要求在接近實際系統環境的條件下進行測試,形成所謂的「測試前移」。

在這股趨勢下,探針卡(Probe Card)作為測試機台與晶圓之間的實體介面,角色也從傳統耗材升級為高階晶片良率管理的重要製程組件。特別是AI與HPC晶片的Pin數、功耗與傳輸速度同步攀升,使探針卡必須同時克服微縮、大電流、散熱與高速訊號等多重挑戰。

首先是接點數與間距。高階GPU、AIASIC等邏輯晶片的探針卡,單張已可達數萬個接點;而在HBM/DRAM等需要高度平行測試的應用中,整張探針卡總Pin數甚至可突破十萬。另一方面,在CoWoS等2.5D先進封裝中,Microbump Pitch已進入約四○至五○微米級距,更先進的3D堆疊與混合鍵合甚至朝十微米以下發展。隨著Pitch持續微縮,傳統依靠機械加工與組裝的探針結構,在排列密度、平坦度與製造公差上面臨更大挑戰,也帶動MEMS微製程、高密度薄膜配線與先進Space Transformer(空間轉換器)快速發展。

除了尺寸縮小,AI晶片高功耗也大幅提高測試難度。部分高階晶片整體供電需求已進入數百安培級,晶圓測試時必須透過大量Power與Ground探針共同承載電流。若接觸電阻、載流能力或散熱設計不足,就可能形成局部熱點,造成接觸不穩甚至探針損傷。同時,晶圓、探針與測試基板之間的熱膨脹係數不同,高低溫與高功耗測試所產生的熱變形,可能帶來微米級位置偏移,因此材料匹配、控溫、平坦度與位置補償,也成為高階探針卡的重要技術門檻。

探針卡規格全面升級

高速訊號則是另一項挑戰。隨著介面朝PCIe Gen5/Gen6,以及112G/224G PAM4 SerDes發展,訊號通過探針、Space Transformer與多層載板時,插入損耗、反射、串擾與寄生效應都會被放大,因此低損耗材料、阻抗匹配、傳輸線與接地回流設計的重要性大幅提升。未來隨著矽光子與共同封裝光學(CPO)發展,測試介面更將從純電性測試走向光電混合測試,必須同時處理電氣量測、光學耦合與精密對位,進一步推高產業技術門檻。

而台灣擁有完整的晶圓代工、先進封裝與封裝測試聚落,在測試前移的趨勢下,也讓本土測試介面業者取得就近開發與快速服務的優勢。目前旺矽(6223)與精測(6510)深耕高階晶圓測試探針卡;穎崴(6515)則從測試座(Test Socket)出發,逐步延伸至探針卡、最終測試、系統級測試與CPO測試介面;漢測(7856)布局探針卡、測試設備工程、熱管理與薄膜式探針卡。隨著AI晶片測試難度持續提高,這些台廠也正從過去的測試耗材供應商,逐步走向高階晶片量產良率不可忽視的關鍵環節。

旺矽產品橫跨晶圓探針卡與半導體測試設備兩大類別,可提供從探針卡設計、製造到測試設備的完整測試介面解決方案;今年第二季探針卡貢獻的營收比重已達七四.七%,是近年營運成長的主要動能來源。受惠兩大晶片自研(ASIC)客戶處於拉貨高潮;其次是懸臂式探針卡(CPC)傳統出貨旺季,以及客戶受惠Agentic AI需求,釋出大筆CPU新晶片測試的急單需求,因而帶動旺矽Q2營運顯著成長。



展望中長期,法人普遍認為,在AI、HPC需求暢旺下,目前旺矽探針卡業務訂單能見度已延伸至二七年、產能滿載,故公司積極擴充產能,法人預期至今年底VPC月產能將達二○○萬針,MEMS月產能朝三五○至五○○萬針擴增,而二七年VPC與MEMS合計月產能將渴望拉高到一二○○萬至一三○○萬針。此外,在高毛利的CPO測試設備中,目前Insertion 3(光引擎測試)即將導入量產,Insertion 2(光電同測)在客戶端驗證。

為全球前三大、高階Coaxial Socket同軸測試座(Test Socket)領導廠商的穎崴,無疑是這波AI算力狂潮中直接的受惠指標。其營運數字顯示這波AI測試的強勁爆發力,八月營收不僅連續三個月刷新單月歷史紀錄,更繳出年增二二三%的亮眼成績。由於測試座屬於高度客製化產品,穎崴往往在客戶晶片開發初期便深度參與測試介面設計;而這種在量產前就確立規格並深度合作的模式,便築起難以跨越的進入壁壘。

值得注意的是,AI晶片複雜度的跳躍式成長與引腳數增加,正大幅拉高高階測試座的平均單價(ASP)與出貨需求。在市場強勁拉貨下,目前測試插座的交期已從常態的八週延長至十三至十四週,未來甚至有再進一步拉長的可能。這種嚴峻的供不應求市況,顯示在產能持續吃緊下,穎崴的營運動能具備高度的延續性。



供應鏈大啖訂單

精測近期於Semicon Taiwan 2026展出多項高階測試介面產品,包括展示AI探針卡、記憶體探針卡、高腳數探針卡及AIASIC使用之高功率老化測試板等關鍵產品等,以解決在腳數與功耗需求攀升之下所帶來的眾多挑戰。其中,AI探針卡專為高效能運算晶片設計,能同時測試高達四.八個接腳;高腳數探針卡則達六.五萬個接腳,並結合大電流與高速訊號測試能力;高功率老化測試板可支援最高一○○○瓦功率測試,用於模擬高功耗晶片在極端環境下長時間運作的狀況。

而精測指出,目前全球主要科技公司及CSP廠均積極投入自研晶片,因此AI相關產品涵蓋GPU、CPU、ASIC及各類XPU,公司目前與大部分主要業者都有接觸及洽談合作,且部分專案已進入量產或是完成驗證。展望未來,預期二七年AI相關業務將明顯成長,二八年更有望進入大量產品集中放量期,成為下一波重要成長高峰。

雍智科技(6683)主要從事後段晶圓測試載板及老化測試載板等業務,也跨足前段高階晶圓探針卡測試載板領域。公司二一年因結盟日系合作夥伴,切入聯發科(2454)5G手機AP供應鏈,並長期與聯發科合作緊密,包括網通、手機、PC及車用等應用所需測試介面皆有長期配合供貨。而二五年再與協力夥伴跨入AIPC相關測試介面,近期市場也傳出公司在TPU所需測試介面亦取得部分訂單份額,產品應用持續朝AI領域擴張。

法人亦認為,隨著聯發科後續規劃深化與輝達在AI基礎建設等業務的布局合作,雍智科技作為核心測試介面供應鏈夥伴,後續營運表現可望持續受惠。整體來看,在AI手機、AIPC換機需求,加上AI、HPC及TPU等高階晶片測試介面訂單挹注,法人預期,公司下半年營運成長動能維持強勁,可望呈現逐季創高至年底的走勢;全年營收估年增逾三成、續創歷史新高可期。

… 本文摘錄自 先探投資週刊 2026/9月 第2423期
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