2025年电子行业AI系列之测试系统专题报告：AI芯片带来测试新需求，国产化水平待进一步提升

一、半导体后道测试确保出厂芯片满足设计初衷

半导体测试在设计&制造&封装环节均有涉猎

半导体测试主要用于芯片设计中的设计验证、晶圆制造中的晶圆检测和封装完成后的成品测试，涉及测试机、分选机和探针台三类设 备。测试机是检测芯片功能和性能的专用设备，负责对芯片施加输入信号，采集被检测芯片的输出信号并与预期值进行比较，判断芯 片的功能和性能；分选机和探针台是将芯片引脚与测试机功能模块连接起来并实现批量自动化测试的专用设备。 设计验证环节需要测试机、探针台和分选机；晶圆检测（CP）需要测试机和探针台；成品测试（FT）需要测试机和分选机。

CP和FT是半导体测试核心场景

CP测试是指在晶圆封装前，对晶圆上的裸芯片进行功能和电参数测试，目的是确保封装前将无效芯片筛选出来节约封装费用。探针台 将晶圆逐片自动传送至测试位置，芯片Pad点通过探针、专用连接线与测试机的功能模块连接，测试机对芯片施加输入信号并采集输出 信号，判断芯片是否达到设计规范要求。测试结果传送给探针台，探针台据此对芯片进行打点标记，形成晶圆Map图。

FT测试是指对封装完成后的芯片进行功能和电参数测试，目的是确保每颗出厂芯片的功能指标均达到设计规范要求。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，判断芯片否达到设计规范要求。测试结果传送给分选机，分选机据此对被测芯片进行标记、分选、收料或编带。

半导体测试设备市场稳定增长，测试机是核心

全球及国内半导体测试设备市场规模稳定增长。根据沙利文数据，2020-2027年，全球半导体测试设备市场规模预计从48.7亿美元增长 到106.9亿美元，期间CAGR约11.9%，国内市场预计从116.2亿元增长到267.4亿元，期间CAGR约12.6%，略高于全球增速。

测试机是半导体测试设备的核心，市场占比超过50%。从测试机、分选机、探针台细分市场组成看，根据沙利文数据，2022年，测试机 占比61.9%，分选机占比21.4%，探针台占比16.8%。

测试机细分市场中，SOC和存储是TOP2应用场景

SOC、存储测试机是半导体测试机市场最主要的细分组成。按照被测芯片类别划分，测试机又分为SOC测试机、存储测试机、模拟测试 机、RF测试机等，其中SOC和存储测试机是最主要的细分市场。根据观研天下公众号信息，2020年，SOC测试机占测试机整体市场的份 额为58.0%，存储测试机份额则为22.5%；根据QY Research数据，2024年，SOC测试机份额约52.2%，是测试机最主要的细分市场。

二、AI芯片和HBM复杂的结构设计对后道测试提出新要求

AI浪潮涌动，底层算力芯片迎来发展机遇

AI趋势方兴未艾，作为底层的算力基座，AI算力芯片迎来快速发展。AI芯片主要包括GPU、ASIC等，是算力的直接提供者，全球市场， 根据中投产业研究院数据，2022年全球AI芯片市场规模约442亿美元，预计2025年将达到约920亿美元，期间CAGR约27.7%；国内市场， 根据中商产业研究院数据，2020年国内AI芯片市场规模约184亿元，预计2025年将增长到1530亿元，期间CAGR约52.7%。

AI芯片的复杂设计及先进制程工艺对测试系统提出新挑战

AI芯片结构复杂，增加了测试难度。AI芯片通常包含多种预设计和验证的嵌入式核心，如存储器核心、处理器核心、接口核心等，且 拥有大量的并行计算，这种高复杂性设计对测试系统带来挑战。

单芯片测试时间延长，测试机测试效率需进一步提高。AI芯片通常利用先进制程且芯片尺寸较大，晶体管数量庞大，单芯片测试时间 拉长导致测试成本上升，对测试机的测试效率提出新要求。

晶体管低压工作状态下，测试系统引入的噪声干扰的影响被放大，测试精度面临挑战。AI芯片通常工作在较低电压下，测试系统电源 波纹和噪声干扰对芯片性能影响更显著，容易影响测试结果的准确性。

HBM是匹配AI高算力的最佳内存技术

大模型训练/推理算力需求巨大，传统内存的带宽难以与庞大的算力相匹配，HBM利用TSV技术将多层DRAM芯片垂直堆叠，具有高带宽、 低功耗、低延时等优势，可满足当前高性能计算、人工智能等领域对内存的需求。

HBM已经发展至第五代。第一代HBM由SK Hynix于2014年发布，最高带宽128G/s，单引脚最大I/O速度1Gbit/s，此后每一代HBM在内存带 宽、I/O速度等方面都有大幅提升，SK Hynix第五代HBM3E带宽达到1.2TB/s，单引脚最大I/O速度达到9.6Gbit/s，为AI所需的庞大算力 提供充足的内存带宽。

AI驱动HBM市场需求快速增长

AI催生高带宽内存需求，HBM产业潜力巨大。根据Yole数据，2023年，全球HBM位元出货量4.78亿GB，预计2025年将增长到16.96GB，期 间CAGR约88.4%，产值角度，2023年，全球HBM产值约55亿美元，预计2025年将大幅增长到199亿美元，期间CAGR高达90.2%。

HBM市场基本被SK Hynix、Samsung、Micron三家垄断，根据TrendForce数据，2024年，预计SK Hynix、Samsung市占率分别为52.5%、 42.4%，Micron市占率预计为5.1%。

HBM堆叠结构复杂，需要区别于常规DRAM的KGSD测试

HBM由多层DRAM芯片堆叠而成，结构复杂且密度更高，为保证良率，需要更高频次且更复杂的多种测试环节。HBM由多层DRAM芯片堆叠 在基础逻辑芯片上构成，采用了大量TSV和微凸块结构，最终交付产品为KGSD（已知良好堆叠芯片）。常规DRAM测试包括晶圆级测试和 封装级测试，HBM测试需要KGSD测试代替DRAM封装级测试，在逻辑芯片测试、动态向量老化应力测试、TSV测试、高速性能测试、 PHYI/O测试、2.5D SIP测试等方面面临诸多挑战。

半导体后道测试设备市场由海外厂商主导，市场集中度较高

半导体后道测试设备市场市场主要由泰瑞达、爱德万等海外厂商占据，市场集中度较高。根据华经产业研究院数据，2021年，全球半 导体测试设备市场中，泰瑞达、爱德万合计市占率67%，国内长川科技、华峰测控合计市占率仅5%；根据QY Research信息，全球范围 内半导体测试机生产商主要包括爱德万、泰瑞达、长川科技、Cohu、Chroma ATE，2023年，Top5厂商合计市占率约90%，市场集中度较 高。

三、国内半导体后道测试设备还有较大国产化提升空间

国内SOC、存储测试机有较大的国产化提升空间

国内市场，模拟测试机已经有较高的国产化程度，存储、SOC测试机国产化率仍有较大提升空间。根据聚亿信息咨询数据，国内模拟测 试机国产化水平已经较高，预计2025年国产化率将达到85%；高端存储和SOC测试机要求更高，如先进SOC芯片测试需支持100GHz以上信 号采集，存储测试机需实现±0.1%的电压精度，国内厂商尚未全面突破，国产化率仍有较大提升空间，预计2025年，国内存储测试机 国产化率约8%，到2027年，国内SOC测试机国产化率约9%。

爱德万|多次收并购助力爱德万成为全球领先的半导体后道测试设备厂商

爱德万是全球领先的半导体后道测试设备供应商，公司愿景是通过丰富、扩大和整合其在整个半导体价值链中的测试和测量解决方案， 进一步为半导体行业做出贡献。 收并购是爱德万完善产品覆盖面、拓宽业务版图的重要方式。根据爱德万官网信息，2003-2023年，爱德万至少完成了8次重要收购， 推动其成为半导体后道测试设备领域的全球领导者。

爱德万|测试设备种类齐全，市场竞争力首屈一指

爱德万测试设备包括SOC测试系统、功率器件测试系统以及存储测试系统。公司SOC测试系统可以测试SOC芯片中的所有集成电路，包括 逻辑、模拟、射频、直流和图像传感器，V93000系列是标杆产品；公司功率器件测试系统是其收购的CREA公司开发的，用于测试可承 受高电压和大电流的功率半导体；公司存储测试系统针对存储器半导体的批量生产进行了优化，具备业界最佳的并行性，产品系列包 括T5800系列、T5500系列、T5200系列、老化测试以及SSD测试系统。

泰瑞达|全球领先的美系半导体后道测试设备供应商

泰瑞达是一家全球半导体自动测试设备领军企业，其测试平台完整覆盖了数字、模拟、功率、复杂SOC、存储以及系统级测试。J750主 要面向偏数字芯片；EST主要面向模拟芯片；Ultra Flex则主要面向高性能数字和复杂SOC。  随着半导体工艺节点往前推进，泰瑞达推出系列测试设备覆盖各种测试需求，其代表产品J750自1995年推出以来经久不衰，销量已超 7000台。

2019-2024年，泰瑞达收入分别为22.95亿、31.21亿、37.03亿、31.55亿、26.76亿、28.20亿美元，2022、2023年出现下滑，但2024年 重回增长通道，归母净利润也呈现类似趋势。  盈利能力方面，泰瑞达毛利率较为稳定，2019-2024年维持在57%-60%的较高水平，净利率则有一些波动，2022、2023年出现明显下降， 2024年重回增长通道，同比增长2.47pct。

长川科技|国内领先的后道测试平台公司

长川科技产品类别覆盖测试机、分选机、探针台、AOI检量测等系列设备，种类齐全，平台性初显。  长川科技通过多次收并购拓展业务版图，逐渐成长为半导体后道测试平台型公司。2019年，长川科技收购STI，2023年，长川科技收购 长奕科技（Exis），两次收购助力其业务版图扩大至AOI量检测设备和转塔式分选机设备，公司后道测试设备平台属性显现。

2020-2024年，公司收入从8.04亿元增长到36.42亿元，期间CAGR约45.89%，利润从0.85亿元增长到4.58亿元，期间CAGR约52.46%。公 司业绩总体呈增长趋势，但在2023年出现较大幅度下降，主要原因为当年贸易摩擦对全球产业链的影响所致。2025Q1，公司收入8.15 亿元，同比增长45.7%，净利润1.11亿元，同比大幅增长2623.8%，主要原因为半导体行业需求持续旺盛，公司产品线不断丰富，同时 成本费用控制得当，共同推动公司收入、利润均大幅增长。  毛利率方面，2020-2024年，公司综合毛利率维持在50%-60%区间，其中，测试机毛利率维持在约65%-70%区间，分选机毛利率维持在 35%-45%区间，均处于较高水平。

华峰测控|国内半导体后道测试机领先企业

华峰测控主要产品为半导体后道测试系统，覆盖模拟、功率、混合信号等领域。主力机型STS8200系列主要应用于模拟和功率集成电路 测试，STS8300系列主要应用于混合信号和电源管理类测试，STS8600机型主要应用于SoC芯片测试，已经进入客户验证阶段。截止2024 年末，公司自主研发制造的测试设备全球装机量已超过7500台，是国内半导体后道测试设备领先企业。

2020-2024年，华峰测控收入从3.97亿增长到9.05亿元，2023年出现一定程度的下滑，原因为当年半导体需求疲软，半导体行业景气度 下行所致；2024年，在经历了半导体库存调整后，行业呈现温和复苏态势，公司业绩重回增长通道。盈利能力方面，公司毛利率、净 利率总体呈下降趋势，但在2023年后，公司毛利率逐渐稳定在70%-75%之间，净利率则稳定在35%-40%之间，依旧维持优秀的盈利能力。

金海通|深耕集成电路后道测试分选机领域

金海通深耕集成电路后道测试分选机领域，拥有EXCEED-6000系列、EXCEED-8000系列、EXCEED-9000系列、SUMMIT系列、COLLIE系列分 选机平台。2024年，金海通EXCEED-9000系列产品收入比重提升至25.80%，且当年EXCEED-9800系列三温分选机实现量产，可应对效率 要求更高的大规模复杂测试需求。

2020-2024年，金海通收入从1.85亿元增长到4.07亿元，2023年出现一定程度的下滑，主要原因为当年集成电路行业处于下行周期，下 游设备需求趋缓所致，2024年半导体行业下游景气度边际复苏，公司业绩重回增长通道。毛利率方面，2020-2024年分别为57.62%、 57.42%、57.36%、49.21%、47.46%，2023年有较大幅度的下滑，但仍具备可观的盈利能力。

精智达|显示面板测试跨界布局存储测试设备

精智达跨界布局存储测试设备。精智达是国内领先的显示面板检测设备商，并跨界存储领域检测设备，聚焦种类多、价值高、市场空 间广、技术门槛高的DRAM存储测试领域以及影像传感器和显示驱动器SoC的后道测试。

精智达半导体存储测试设备进展迅速，2024年收入2.49亿元，同比+200.8%。2024年，公司DRAM老化测试修复设备、MEMS探针卡等产品 出货量持续提升，保持国产设备商领先地位；具备晶圆裸片测试功能、旨在提升客户研发和验证效率的存储器通用测试验证机获得批 量订单并实现验收，自主研发测试机平台获客户认可。核心测试设备自主研发方面，适用于先进封装的升级版CP测试机工程样机客户 现场验证完成，量产样机开始厂内验证；高速FT测试机量产样机开始厂内验证；对封装后DRAM颗粒进行测试及修复的FT测试机客户现 场验证完成，并于2025年2月取得正式订单；应用于高速FT测试机和升级版CP测试机的9Gbps高速前端接口ASIC芯片完成验证测试。

和林微纳|英伟达芯片测试探针供应商

2019年，和林微纳成为英伟达半导体芯片测试探针供应商。根据公司招股说明书，英伟达是和林微纳芯片测试探针产品2019年新开发 的客户，2019年、2020上半年，和林微纳向英伟达销售芯片探针产品的收入分别为1113.08万元和386.90万元。

2024年，和林微纳AI芯片测试探针和socket继续放量，新项目新产品相继发力。在前道CP端：晶圆级芯片封装探针头/测试座能适用于 多种晶圆级芯片实现多引脚、多site测试；车规级2D MEMS探针卡完成三温测试验收；高针数MEMS探针卡通过高低温、载流和寿命等指 标验证，已被国内头部芯片企业认可；0.09mm弹簧探针成功量产用于Wafer测试，开始小批量出货。在后道FT端：公司研发团队相继推 出多种Socket，如：导电胶测试座、老化测试座、Blade C系列测试座，高温大电流产品技术成功进入国际头部芯片制造商供应链。

报告节选：

编辑：火腿肠