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22年間，將精度從5微米提升至1.3微米。肉眼不可及的細(xì)微差距，是一家企業(yè)從零起步躋身行業(yè)冠軍的創(chuàng)業(yè)之路，也是我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)從“跟跑”到“并跑”的創(chuàng)新之路。

“以客戶為中心、推動(dòng)技術(shù)本土化、實(shí)現(xiàn)自主可控發(fā)展。這既是我們打破海外探針臺(tái)設(shè)備壟斷過(guò)程中積累的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，也是我們未來(lái)的長(zhǎng)期發(fā)展路徑?！蔽姽煞荻聲?huì)秘書、副總經(jīng)理?xiàng)畈ń谠诮邮苡浾卟稍L時(shí)表示。

以上市為新起點(diǎn)，矽電股份目標(biāo)加快多條產(chǎn)品線的并行推進(jìn)，打造具備完整晶圓制造測(cè)試能力的設(shè)備平臺(tái)，進(jìn)一步助力國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備體系的完善。

隱形冠軍

想象在擠滿數(shù)萬(wàn)人的足球場(chǎng)地上，精準(zhǔn)地為場(chǎng)地上的每一個(gè)人畫定坐標(biāo)，并且對(duì)他們完成一場(chǎng)體檢。這聽起來(lái)是項(xiàng)不可能完成的任務(wù)，但這就是矽電股份核心產(chǎn)品探針臺(tái)所要完成的工作。只是探針臺(tái)的作業(yè)環(huán)境是比足球場(chǎng)尺寸縮小數(shù)萬(wàn)倍后的晶圓片上，探針臺(tái)所要檢測(cè)的“人”是尺寸在細(xì)胞級(jí)的芯片PAD點(diǎn)。

探針測(cè)試是半導(dǎo)體生產(chǎn)的必要環(huán)節(jié)，在晶圓成品進(jìn)入封裝廠前，封裝廠要對(duì)晶圓片上數(shù)以萬(wàn)計(jì)的裸芯片進(jìn)行性能測(cè)試。探針臺(tái)的任務(wù)就是在最大直徑12英寸的晶圓面上，連接每一個(gè)裸芯片留下的邊長(zhǎng)50微米左右的PAD點(diǎn)，通過(guò)探針接觸PAD點(diǎn)引入引出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)裸芯片設(shè)計(jì)參數(shù)的測(cè)試驗(yàn)證。

全自動(dòng)對(duì)針、全自動(dòng)上下片……短暫的檢測(cè)時(shí)間后，一幅紅綠黃藍(lán)白五色相間的晶圓Map圖就會(huì)交到封裝廠的手上，一目了然的標(biāo)注了每一顆裸芯片的質(zhì)量參數(shù)以及不合格品的記錄坐標(biāo)，芯片廠商“按圖索驥”進(jìn)行后續(xù)工序，既降低了封裝環(huán)節(jié)成本，也提升了成品芯片的穩(wěn)定性。

探針臺(tái)作為半導(dǎo)體三大核心測(cè)試設(shè)備之一，半導(dǎo)體制造工藝迭代以及產(chǎn)量提升，推動(dòng)了這一細(xì)分市場(chǎng)規(guī)模逐漸走向百億級(jí)規(guī)模。2023年全球探針臺(tái)市場(chǎng)銷售規(guī)模已經(jīng)達(dá)到9.50億美元，十年內(nèi)年復(fù)合增長(zhǎng)率8.67%。在中國(guó)市場(chǎng)，探針臺(tái)的增速則接近全球水平的三倍，從0.44億美元增長(zhǎng)至3.27億美元，十年內(nèi)年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)22.28%。

然而，與很多其他半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)品由海外企業(yè)以約九成市占率壟斷不同，目前海外設(shè)備廠商在中國(guó)大陸地區(qū)的市占率為約七成，剩余接近25%的市場(chǎng)份額基本由矽電股份(301629)成功攻占，是這一細(xì)分領(lǐng)域中實(shí)打?qū)嵉膰?guó)內(nèi)“隱形冠軍”。

目前，矽電股份的探針測(cè)試系列產(chǎn)品已應(yīng)用于士蘭微、燕東微、華潤(rùn)微電子、捷捷微電、比亞迪半導(dǎo)體、三安光電、華燦光電、乾照光電、聚燦光電等國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的晶圓制造、封裝測(cè)試、光電器件、分立器件及傳感器生產(chǎn)廠商。公司探針測(cè)試核心技術(shù)水平已位居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，尤其是應(yīng)用于分立器件芯片、光電芯片領(lǐng)域的探針臺(tái)核心技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際同類設(shè)備水平。

微米間的技術(shù)跨越

“半導(dǎo)體行業(yè)的高集中度與其高技術(shù)壁壘密切相關(guān)，以探針臺(tái)產(chǎn)品為例，12英寸晶圓探針臺(tái)的定位精度需控制在±1.5微米以內(nèi)，這對(duì)設(shè)備的精度要求是非常高的?！蔽姽煞荻聲?huì)秘書、副總經(jīng)理?xiàng)畈ū硎?，“唯有具有豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)先進(jìn)性的產(chǎn)品才能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用?！?/p>

自2003年創(chuàng)立，二十余年間，矽電股份逐步攻克了6英寸晶圓探針臺(tái)設(shè)備、8英寸晶圓探針臺(tái)及晶粒探針臺(tái)、全新一代12英寸晶圓探針臺(tái)PT-930，是中國(guó)大陸首家能夠研發(fā)、批量生產(chǎn)并交付12英寸探針臺(tái)的企業(yè)。

“公司探針臺(tái)從6英寸到12英寸，背后反映的不僅是公司在高精度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣控制、軟件算法以及全流程可靠性方面的持續(xù)技術(shù)積累和突破，更是整體研發(fā)體系、生產(chǎn)工藝和客戶服務(wù)能力的躍升，標(biāo)志著公司探針測(cè)試技術(shù)已躋身國(guó)際先進(jìn)水平?！睏畈ǜ嬖V記者。

6英寸、8英寸、12英寸，是制造環(huán)節(jié)中晶圓片的尺寸大小，越大的晶圓片尺寸越有利于提高邊緣區(qū)域使用率，從而降低單位制造成本，且芯片微縮化已成為當(dāng)下主流發(fā)展方向，比如：邏輯芯片的電路制程線寬最小已達(dá)3納米，MicroLED芯片尺寸已縮小至50微米以下。

“晶圓片越來(lái)越大，芯片越來(lái)越小”的半導(dǎo)體制造工藝升級(jí)的方向，對(duì)于全產(chǎn)業(yè)鏈而言都是必須要克服的難關(guān)，對(duì)探針臺(tái)行業(yè)而言也不意外。

一方面，晶圓尺寸擴(kuò)大，不僅導(dǎo)致探針的移動(dòng)行程更大，也意味著芯片密度更高、待測(cè)點(diǎn)更多，測(cè)試過(guò)程更復(fù)雜，對(duì)設(shè)備的機(jī)械精度、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、平臺(tái)平整度、振動(dòng)控制等各方面都提出了更高挑戰(zhàn)。

另一方，芯片集成度的提升，要求探針具備更高的操作精度。過(guò)去二十余年內(nèi)，矽電股份產(chǎn)品的探針精度由±5微米提升到±1.3微米，提升幅度超70%。雖然只是肉眼完全不能感受到的，數(shù)個(gè)μm之間的進(jìn)步，但卻是國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)指標(biāo)，完成從跟跑到追平世界龍頭的巨大跨越。

近年來(lái)，研發(fā)創(chuàng)新仍然是矽電股份的首要工作。招股說(shuō)明書顯示，過(guò)去三年里矽電股份營(yíng)收復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)17%，而公司的研發(fā)費(fèi)用投入年均復(fù)合增長(zhǎng)率則高達(dá)21%。楊波透露，公司將持續(xù)加大在核心技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)投入，提升產(chǎn)品的自主可控能力。

自主可控大機(jī)遇

突破技術(shù)瓶頸只是打破海外壟斷的第一步。在半導(dǎo)體行業(yè)，客戶對(duì)探針臺(tái)設(shè)備的穩(wěn)定性、重復(fù)精度及長(zhǎng)期可靠性要求極高，通常需要通過(guò)長(zhǎng)周期的技術(shù)驗(yàn)證和實(shí)機(jī)測(cè)試，才能納入晶圓廠的供應(yīng)體系。

然而回顧矽電股份的創(chuàng)業(yè)之路，自其創(chuàng)立之初就與多家國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體廠商建立了緊密的合作關(guān)系。公司自主研發(fā)并量產(chǎn)了6英寸晶圓探針臺(tái)設(shè)備之后，迅速銷往比亞迪半導(dǎo)體、華潤(rùn)微、長(zhǎng)電科技、燕東微、華微電子等國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的半導(dǎo)體晶圓制造廠商。

“打破海外探針臺(tái)設(shè)備壟斷，我們所積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)歸納起來(lái)就是三點(diǎn)：堅(jiān)持以客戶為中心、推動(dòng)技術(shù)本土化以及自主可控發(fā)展?！睏畈ū硎尽?/p>

早在客戶開發(fā)新產(chǎn)品、規(guī)劃生產(chǎn)線的前期，矽電股份就已經(jīng)與客戶直接溝通以獲取需求信息，在多輪磨合之后量身定制滿足客戶需求的設(shè)備。上下游緊密協(xié)同、精益求精，不僅加快了各自產(chǎn)品研發(fā)迭代的速度，提升了相關(guān)產(chǎn)品性能與可靠性，更是我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)齊心協(xié)力共同打破海外壟斷的秘訣。

在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈不斷重構(gòu)的當(dāng)下，隨著國(guó)內(nèi)新晶圓廠項(xiàng)目的落地以及前端和后端對(duì)先進(jìn)技術(shù)和解決方案的高需求的推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)對(duì)高端半導(dǎo)體設(shè)備的需求持續(xù)增長(zhǎng)，供應(yīng)鏈安全日漸成為國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體廠商關(guān)注焦點(diǎn)。這一趨勢(shì)為以矽電股份為代表、堅(jiān)持自主可控發(fā)展戰(zhàn)略的企業(yè)帶來(lái)持續(xù)機(jī)遇。

在探針臺(tái)領(lǐng)域，SEMI測(cè)算，2025年中國(guó)大陸探針臺(tái)市場(chǎng)規(guī)模將首次突破4億美元，達(dá)到4.59億美元。與此同時(shí)，國(guó)產(chǎn)替代的進(jìn)程也不斷加速，中研普華產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計(jì)到2025年，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備的整體國(guó)產(chǎn)化率有望達(dá)到50%，是兩年前的兩倍有余。

招股書顯示，矽電股份首發(fā)上市募集的資金，一方面投向高端探針臺(tái)產(chǎn)能擴(kuò)展，一方面投向研發(fā)中心建設(shè)項(xiàng)目，還將用于全球營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，以構(gòu)建“技術(shù)-產(chǎn)能-生態(tài)”協(xié)同優(yōu)勢(shì)。

楊波表示，公司未來(lái)將圍繞“高精度、高自動(dòng)化、高兼容性”的產(chǎn)品方向，加快多條產(chǎn)品線的并行推進(jìn)，打造具備完整晶圓制造測(cè)試能力的設(shè)備平臺(tái)，進(jìn)一步助力國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備體系的完善。同時(shí)加速攻堅(jiān)高端檢測(cè)技術(shù)壁壘，掌握更多核心技術(shù)，筑牢產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)護(hù)城河。