- 先進IC測試的結構性質變 半導體後段測試標準愈來愈高
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不管是GB200或下半年將量產的GB300，複雜度大為提高的AI及HPC晶片正進入快速出貨期，為確保每顆晶片的良率，半導體後段測試的要求標準愈來愈高，測試產業的ＴＡＭ(整體潛在市場)也正隨著ＡＩ需求而快速擴張。外資高盛指出，半導體測試產業正隨著晶片往更先進製程節點邁進而出現全面性的結構轉變，未來幾年營運成長可期。國內後段測試設備供應商包括鴻勁、致茂、探針卡廠旺矽及測試Socket廠穎崴，正享有地緣優勢，市占率擴張可期，成為這股結構趨勢轉變下的最大受益者。
ＡＩ晶片非先進測試不可
高盛指出，半導體晶片正變得更聰明、運作速度更快、晶片的設計製造也變得更複雜，但沒有先進測試，即便是最強大的ＡＩ晶片也會失敗。而隨著AI/HPC晶片採用更複雜的設計、且追求更高效能，為了確保晶片的產出及良率，測試需求的標準也大幅提高，包括接點更多、速度更快及測試公差更嚴格等，這些愈加嚴苛的測試標準，是半導體晶片測試的新挑戰，也是拉動測試產業出現結構性趨勢成長的關鍵。
尤其是對AI/HPC晶片來說，由於採用先進製程與封裝技術，晶片成本大幅提升，因此高品質的晶圓與晶片級測試變得極為重要，這也推動市場對更細間距與更高針腳數的探針卡(Probe Card)與測試Socket需求。
而在半導體測試環節中，針腳數(Pin)是決定探針卡(Probe Card)及測試Socket定價最重要的因素之一，針腳數愈高，測試單價就愈貴。據統計，目前AI/HPC用的測試Socket平均需要五○○○∼七○○○個針腳，而ＰＣ僅約需要一○○○∼二○○○個，智慧手機則約一○○○∼一五○○個；至於探針卡(Probe Card)，AI/HPC平均約需二萬∼四萬個針腳，而消費性晶片如DDIC或PMIC僅需一○○○∼二○○○個，TDDI則約三○○○∼四○○○個，顯見AI及HPC晶片需要測試的電氣訊號數量直線飛漲。
再者，測試針腳數量增加與晶片的複雜度提升，也帶來了新的測試挑戰，包括高壓力、高電壓、高溫與更大的封裝尺寸，對供應鏈都是新的技術考驗。以高壓力來說，單一針腳對晶圓施加約五克的壓力，隨著針腳數增加至二萬個，可能會產生高達一○○公斤的接觸力，在測試時對晶圓表面產生更大的壓力下，可能導致晶圓損傷，因此，探針卡的機械設計也必須跟著升級，並平均分散壓力到晶圓表面，且針腳也必須設計為超低壓力，才能符合需求。
測試介面價格將翻漲一倍
此外，AI/HPC晶片需要處理龐大的運算工作，功率需要高達二千瓦以上，以及承受較高的電壓，在測試中，探針卡必須具備高電流承載能力，才能安全的傳導大量電流而不過熱或燒毀，若不足，將導致測試結果不穩定、停機時間增加並造成成本增加。
再者，由於AI/HPC的高功率需求，晶片測試通常在極端條件下進行，溫度動輒超過一○○度，這使得探針卡與測試Socket的ＰＣＢ板設計也必須跟著升級，以防止長時間受熱後發生翹曲，導致針腳與晶圓表現接觸不均勻，進而出現不穩定的連接測試。
更有甚者，由於ＡＩ晶片多導入CoWoS先進封裝技術，加上ＡＩ晶片的尺寸大幅增加，更大的晶片需要擁有更多針腳與更大接觸面的測試Socket，並確保整個晶片都能精準測試，這都讓設計與製造過程更加複雜。
正因為有這些測試挑戰，對於後段測試供應商來說，無疑是長期的正面結構利多，分選機(Handler)設備商鴻勁(7769)副總經理翁德奎即直言，雖然晶片測試的量只有稍微成長，但上一代跟下一代的測試時間就差了二、三倍，過去可能測幾秒到一分鐘就夠，但隨著晶片愈來愈高階，現在要測三分鐘，未來可能要測五分鐘，測試時間是好幾倍在成長，而測試時間對測試設備需求是一個很重要的因素。
鴻勁、旺矽、穎崴大贏家
然而，高盛也指出，ＡＩ晶片的生命週期也在縮短中，相較於以往的二到三年，目前已壓縮至一至一．五年，晶片生命週期縮短、加上客戶需要更快上市時間的需求，都推動了測試介面的快速升級與價格的成長，探針卡與Socket的平均售價也將翻一倍。
為了因應AI/HPC晶片的快速更迭及上市，在地化的供應變得更重要，儘管探針卡與Socket供應商在全球市場相對分散，國內的旺矽(6223)及穎崴(6515)不見得擁有最高的市占率，但在地緣的優勢加持下，將使得這二家廠商在未來幾年有大幅提升市占的空間。
旺矽是全球探針卡第四大供應商，而穎崴則是全球測試Socket第二大廠，受益於AI/HPC的需求成長，兩家廠商去年營運都大放異彩，每股盈餘分別高達二四．四二元及三四．三一元。其中，旺矽去年營收有三六％來自於AI/HPC的貢獻；穎崴則在輝達及AMD兩大客戶加持下，去年來自AI/HPC的營收從二○一九年的十％大幅提升至四七％，輝達及AMD合計貢獻穎崴六成以上的營收，顯見AI/HPC晶片測試帶來的營運商機。
展望今年，由於旺矽主要專注於高階邏輯ＩＣ探針卡市場，相對其他國際競爭者有競爭力，加上旺矽幾乎是美國主要ＩＣ設計服務公司的獨家探針卡供應商，預期今年來自AI/HPC的探針卡營收仍將迅速提升，並進一步帶動其毛利率及營益率，高盛預估，今年每股盈餘將達三個股本，明年將進一步成長至近四個股本。
而穎崴則是輝達AI/GPU最終測試(FT)Socket的主要供應商，同時也是AMD遊戲與伺服器CPU系統級測試(SLT)Socket的主要供應商，其今年在ＡＩ的營收比重也將進一步提升，另外其在ASIC的終端測試Socket也擁有高市占率，高盛預估今年穎崴每股盈餘將達五○．九二元，較去年再大幅成長，營運正在快速奔馳的軌道上。
